膜技术深度处理印染废水及回用技术研究

摘要

在我国，纺织印染行业是工业废水的排放大户，这些废水排放量大、处理难度高，直接排放不仅会给环境造成污染，而且是一种水资源的浪费。近年来随着化纤织物的发展和印染后整理技术的进步，大量PVA浆料、新型助剂等难生化降解有机物进入印染废水，更加剧了水资源的短缺和污染。因此有效地处理印染废水对于节约水资源和保护环境具有重要的意义。 膜技术是21世纪最有发展前景的污水处理技术之一。由于膜技术具有操作简单，处理效果显著、能源消耗低、设备维护费用省、运行管理简便的特点，因此利用膜技术深度处理回用印染废水已成为近年来的研究热点之一。本研究对山东某纺织印染集团的二沉池出水进行采样分析，采用膜分离领域中的微滤和纳滤技术对其进行深度处理。由于该废水的浊度值高于纳滤进水要求，为避免造成纳滤膜的阻塞，将微滤技术作为预处理工艺。 本文利用设计的微滤/纳滤膜组件和实验装置，采用微滤膜对印染废水中的浊度进行脱除，分析了操作压差对微滤膜渗透通量和CODcr截留率的影响，以及操作压力、pH、温度和浓缩倍数对纳滤膜渗透通量、CODcr截留率和脱盐率的影响，并通过对出水水质进行分析，为中试提供依据。所得实验结论如下: (1)微滤对浊度的去除率达到93.34％～96.82％，达到纳滤膜进水水质要求，但是对CODcr截留率基本维持在50％左右，操作压差对微滤处理后的废水CODcr值影响不大，综合考虑最佳操作压力控制在0.05 MPa。 (2)通过实验确定，pH=4，操作压力1.2 MPa，温度30℃为纳滤的最佳操作条件。浓缩倍数到达8时，其出水CODcr仍然小于50 mg·L-1，达到排放标准。 (3)经过微滤/纳滤联用系统处理后，渗滤液符合《城市污水再生利用工业用水水质GB/T19923-2005》标准，可回用作工业用水。 (4)建立了一套年处理量为33000 m3的中试装置，回用其中30000 m3，初步估算需要微滤、纳滤膜的面积分别为45m2、33m2，设备费投资在50万元左右。按微滤-纳滤联用技术年深度处理33000 m3印染废水预测，每立方米处理费用为1.1元。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 印染废水简介

1．1．1 印染废水来源及水质特征

1．1．2 印染废水的危害

1．1．3 印染废水的传统处理方法

1．1．4 传统处理方法的弊端

1．2 膜分离技术简介

1．2．1 微滤、纳滤技术简介

1．2．2 微滤、纳滤技术国内外发展现状

1．3 微滤、纳滤技术的机理与应用

1．3．1 微滤、纳滤的传质机理

1．3．2 微滤、纳滤技术在印染废水中的应用

1．4 微滤、纳滤膜材料与膜组件简介

1．5 膜污染

1．6 课题研究的内容及意义

2 微滤-纳滤联用处理印染废水技术研究

2．1 实验用水

2．2 实验仪器及测定方法

2．3 实验膜组件

2．4 实验装置与流程

2．5 实验方案

2．6 实验结果与讨论

2．6．1 微滤实验结果与讨论

2．6．2 纳滤实验结果与讨论

2．7 本章小结

3 膜的清洗与再生

3．1 膜的清洗方法

3．1．1 物理清洗

3．1．2 化学清洗

3．2 实验方法与结果

3．2．1 实验方法

3．2．2 实验结果与讨论

3．3 本章小结

4 中试试验及效益分析

4．1 中试装置方案设计及效果

4．1．1 中试装置方案设计

4．1．2 与国内外类似产品的比较

4．1．3 生产流程

4．1．4 中试装置出水效果

4．2 经济效益分析

4．2．1 微滤-纳滤联用技术工艺

4．2．2 活性炭-纤维球吸附工艺

4．3 中试试验估算

4．3．1 技术数据

4．3．2 投资估算

4．3．3 人员定额以及公用工程损耗

4．4 微滤-纳滤复合技术浓缩液的处理

4．5 本章小结

5 结论与展望

参考文献

附录

致谢