超滤+纳滤工艺在高盐印染废水处理中的应用及脱盐效果分析.docx

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1、超滤+纳滤工艺在高盐印染废水处理中的应用及脱盐效果分析引言印染行业是工业废水排放大户，不但耗水量大，而且废水色度高，成分复杂，具有较大的生物毒性。废水的颜色和主要污染来源于未上染和被水洗下来的染料，因此染色废水脱色的关键就是分解或去除这些染料。我国是印染大国，2006年底，全国印染布年产量达到40X109m,超过世界总量的30%o纺织印染废水居全国工业部门废水排放量的第6位，COD排放量的第4位，直接排放会造成严重的环境污染，还可能通过食物链，直接或间接影响人体健康，同时，印染废水回用率低、水资源消耗大，已成为行业可持续发展的瓶颈1。染色废水是印染废水的重要组成部分，废水水量较大，水质随染料的

2、不同而不同，有机物含量高、可生化性差、COD高、BOD/COD低，而且色度高、组分复杂，含有毒性含有染料、无机盐、浆料和表面活性剂等，如能将染色废水处理后回用于生产，对于实现印染行业的清洁生产、减轻污染、节约水资源等均具有重要的意义2-40与吸附、絮凝等传统染色废水处理技术相比，近几年发展起来的膜分离法染色废水处理技术，因其对杂质的去除效率高、产水水质好、无二次污染、可靠性高、运行简易等优点，已逐渐受到人们的青睐和重视5-10。但是采用超滤+纳滤处理染色废水的相关研究鲜见报道。本文采用超滤+纳滤处理工艺处理不同高盐废水，得出了相关结论，为处理高盐染色废水提供实际，对于改善印染企业生产环境以及降

3、低生产成本具有重要意义。1材料与方法1.1 材料试验废水样品采集：（1）第一类废水：试验废水为苏州俐马公司棉染过程中产生的前道漂洗废水。其生产工艺主要为活性染料染色，其中主要含盐助剂以氯化钠为主，兼有少量次氯酸钠和小苏打（碳酸氢钠）。（2）第二类废水：试验废水取自浙江雄峰集团的浙江昌峰纺织印染有限公司，试验进水为染缸废水和第一道漂洗废水的混合液约2501,混合比为5:2,试验超滤进水2501左右，纳滤进料801左右。（3）第三类废水：在上述第二种废水中加入H2SO4调节PH值至6.34,废水中出现沉淀，经过滤去除沉淀后的废水。1.2 试验工艺流程针对高浓度的印染废水纳滤处理，采用超滤和纳滤相结

4、合的双膜系统，具体试验流程如下：高浓度染色废水收集到收集罐中，经过预处理后进入到中间水罐；预处理后出水进到泵送到超滤膜进行预过滤，预过滤后出水收集到中间水罐中，然后进入到纳滤膜系统，通过纳滤膜对染料和盐的分离、浓缩及纯化，达到脱色、纳滤和净化的目的，分别收集纳滤膜进水、产水和浓缩液。纳滤膜浓缩液收集，进行浓缩液蒸发结晶试验。现场试验仅有1支NF膜，因此纳滤膜浓缩分2次进行，实际工程应用时将2支NF膜串联依次进行浓缩。试验工艺流程如图1所示。高浓度含盐印染废水滤袋预处理超送出纳鸿黑产水图1试验工艺流程2结果与分析2.1 第一类废水2.1.1 废水的基本性能测试对苏州俐马公司棉染过程中产生的前道漂

5、洗废水的基本性能进行了测试，实验结果见表1。表1试验进水水质指标监测数据指标p(TtM1)4mg1 1. 2 COD 和 TOC 变化实验在工艺运行过程中采样，并对样品进行分析，主要测定了 COD和TOC 2个指标，实验结果见表2。)电导率4scm)p(C()DtrMmgI力色度/倍试验进水数值367503384-4)53400576030004500表2各处理工段COD和TOC监测结果mg14项目CODoTOCPe5760503超渡P996380643208()206去除率/%63.959.1pZ953201649纳混I06087.48去除率/%49.057.5总去除率;%81.6826从表

6、2可以看出，现场试验监测超滤对COD的去除率为63.9%,TOC的去除率分别为59.1%。二次纳滤浓缩液的COD去除率为49.0%；TOC的为57.5%o超滤和纳滤都明显降低了出水中COD和TOC的含量，COD和TOC的总去除率都在80%以上，提高了出水水质。2.1.3 色度变化对3月12日、3月21日和4月2日3个批次试验进行取样检测，色度检测结果见表3。表3各处理工段色度监测结果倍项目3月21日4月2日进水45()03(XX)a淳超渡浓缩液51()03125超建出水4225去除率/%6.716.7纳滤二次纳滤浓缩液IO(XX)50二次纳注出水8无色去除率/%99.899.9总去除率/%99

7、.899.9由表3可以看出超滤+纳滤处理工艺脱色效果很好，总稳定化率都在99%以上，而且从表3还可以看出，脱色主要是在纳滤阶段，超滤过程脱色效果较差，通过纳滤脱色后，出水几乎为无色。2.1.4 电导率和盐分变化各工艺阶段电导率和盐分变化结果见表4o由表4可以看出，超滤和纳滤膜对以NaCI为主要助剂的混合浓洗水除盐效果较差，对盐分去除效果仅为5.35%。表4各处理工段电导率和盐分监测结果项目电导率(s*cm1)M盐分)/%进水38.42.43超浅产水382.41去除率/%1.040.82二次纳逢出水35.123纳度去除率/%7.634.56总去除率/%8.595352.2 第二类废水表5为废水经

8、超滤纳滤膜处理前后的水质变化情况。由表5可知，超滤膜进水采用浙江昌峰纺织印染有限公司染缸废水和第一道漂洗废水按照5:2体积比形成的混合液，混合后PH值约12,p(TOC)为441mg1,P(CODCr)为5330mg1,超滤处理后，ToC和CoD分别去除了37.6%和14.4%。超滤对色度的去除约75%。超滤对SO42,C1-,Na+,全盐量，电导率几乎无法去除。经纳滤膜处理后的净化盐水水质指标如表6o表6废水纳我膜处理数据项目(H值p(TOC)(C01i)MW)()(Na*)电导率cn,)p(全盘It)进一级纳述I1IiH12X)627545606806084(MO197120002050一

9、税浓缩液8.97803954013718013123600149002050一级造出液8.241132380432624i62072204760128去除率/%一5K947K36.5一59.963.460.393.8从表6可以看出，经一级纳滤膜纳滤出水色度128倍，全盐量质量浓度约476Omg/1。由于一级纳滤后，纳滤膜堵塞严重，增加进/出膜压力至0.2Pa/0.19Pa时，3min后，处理能力由901/h下降至541h,纳滤膜通量显著下降，因此，未能继续进行二级纳滤，必须对纳滤膜进行清洗。2.3 第三类废水2.3.1 第三类水基本性能在上述第二种废水中加入H2SO4调节PH值至6.34,废水

10、中出现沉淀，经过滤去除沉淀后的废水。5月18日5月30日对现场试验进水进行了监测分析，试验进水指标监测数据如表7,由于加入硫酸调节PH值，废水中SO42-浓度增大，同时COD下降。表7试验进水水质指标监测数据pH值/HTOC)P(CODo)P(SOp)P(Ch)H)电导率m全豁量）色度侑总硬度634302299029704003850B7009500512362.3.2超滤膜和纳滤膜试验结果废水经超滤膜和纳滤膜处理前后的水质变化情况见表8o由表8可知，由于进超滤膜前用H2SO4调节PH值至6.34,因此SO42质量浓度从680mg/1增加为2970mg1,经超滤处理后SO42去除了35.7%,

11、超滤装置对色度去除率约75%,但对电导率和全盐量几乎无去除。表8废水经超滤膜和纳建膜处理前后数据mg1/PHfImnx：)p(COIJu)P(Soj)P(Q)p(N).f(cmq)p(MI色度/倍m总硬度）i&niR6343022990297040038501370095n$1236津缰液6.7228830902050262358013700I10I02090注出液6.792952310I910257356013800931012893去除率/%-2322.735.73575-75一纳源脱一级浓缩液8.488498150103001601380058300357004100一一锻我出液7655

12、8.3475784279712332089688去除率/%-80.279459.0-80.075.991.993.8-二锻浓煽履856188893632666I7X)730014003223二锻建出发9j0567.4148ISS271246137056328去除率一-686K022.965.458.737275.0总去除率/你-77293691.9-93.190.19*.998.4-经纳滤膜纳滤出水色度为2倍,p(全盐量)约563mg1,p(S042-)为155mg1,由此可知，纳滤对色度去除较好，同时具有较好的脱盐效果，p(全盐量)从9500mg1降至563mg1,脱盐率约94%,能大量削减

13、外排废水中的含盐量Cp(TOC)为67.4mg1,p(CODCr)为148mg1,总去除率分别为77.2%和93.6%o3结论(DNaCI为主要助剂的混合浓洗水，COD和TOC的总去除率都在80%以上，纳滤阶段脱色效果很好，去除率都在99%以上，降低电导率和除盐效果较差，对盐分去除效果仅为5.35%。(2)以硫酸盐为主要助剂的碱性染缸废水和第一道漂洗废水按照5:2体积比形成的混合液，混合后PH值约12,纳滤过程对电导率和盐去除效果好，去除率分别为63.4%和60.3%,色度的去除率为93.8%o(3)调节PH值后的以硫酸盐为主要助剂的染缸废水CoD和TOe,总去除率分别为77.2%和93.6%,纳滤对色度去除较好，总去除率为98.4%o同时具有较好的脱盐效果，全盐量质量浓度能从9500mg/1降至563mg1,脱盐率约94%,能大量削减外排废水中的含盐量。参考文献1毛艳梅，奚旦立，杨晓波.税印染废水深度处理技术及回用的现状和发展J印染,2005,31(8):46-48.2戴日成，张统，郭茜.印染废水水质特征及处理技术综述J给水排水,2000,26(10)：33.3葛晓青，董永春，何陆春，等.活性染料染色废水的