印染废水反渗透膜处理回用技术

印染行业水资源消耗量和废水排放量大，随着社会经济的发展和民众环保意识的提高，我国加大了对印染废水的治理力度。面对环境保护和能源短缺的严峻形势，节能降耗与污水治理工作已成为印染企业可持续发展的关键。反渗透膜处理采用纳米级的膜分离材料将印染废水过滤后再回用，实现了印染用水资源的循环利用。

1 反渗透膜处理回用技术

1.1 反渗透膜处理原理

反渗透膜是一种通过压差作用对料液进行选择性分离的薄膜，膜材料为纳米级分离材料，截留对象是所有盐离子。处理后，离子及大部分有机物不能透过膜而形成浓缩液，水分子透过膜成为透析液，可回用于生产。

1.2 反渗透膜处理回用技术的应用

对水质要求高的印染用水，可采用反渗透膜进行除盐处理，具有除盐效率高、技术推广前景好等优势。如福建凤竹纺织科技股份有限公司的印染废水回用处理方案，就是将部分已达标的印染废水经深度处理后，进入反渗透膜处理系统进行除盐处理，达到了高级印染工序的要求。

1.2.1 废水回用运作流程

(1)达标处理部分

该公司现有的污水处理系统运转良好，出水CODCr在40mg/L以下，色度低于25倍，完全满足国家一级排放标准(GB4287-1992)。工艺流程见图1。

(2)反渗透膜处理回用部分

印染废水经过达标处理后，在保证膜系统稳定运行的前提下，综合考虑投资和运作费用，经多次试验证明，工程水回收率设计为50%最为理想。反渗透膜处理系统工艺流程见图2。

气浮出水进入集水池，经提升泵提升后，在澄清池内加入一定量的PAC(聚合氯化铝)药剂，充分混合后，可去除胶状物质;再通过无阀滤池去除颗粒状的悬浮物，过滤出水进入膜进水调节池;再由输料泵输送至保安过滤器，去除细小颗粒物;最后由高压泵将压力提升至10～15kg，出水进入膜系统进行分离，绝大部分污染物及离子被膜截留并随浓缩液排出，透析液回用于生产。

1.2.2 反渗透膜处理回用各步骤水质测试

连续一周取各步骤水样测试水质，测试结果的平均值见表1。

表1中可以看出，从集水池到无阀滤池出水，在一定程度上去除了悬浮物，降低了水的浊度，但水的电导率仍较高，不能直接用于高档产品的生产。

经反渗透膜处理，电导率截留率可达98.6%以上，回用水电导率低于公司车间用水电导率。回用水平均硬度为0.78mg/L，满足公司车间用水硬度。回用水SS值、COD值、色度、浊度、铁离子含量均未检出。虽然回用水pH值偏低，但增加了pH值调节系统后，可达到车间用水要求。以上说明，经反渗透膜处理后，回用水水质优于公司车间用水。另外，膜处理后的浓缩液也能达到国家一级排放标准。

2 印染废水回用染色实验

将反渗透膜出水和车间生产用水作对比实验，探讨回用水在染色、漂白及后处理皂洗方面对颜色的影响。

2.1 染色效果

2.1.1 实验材料及工艺流程

实验材料为：纯棉布样(已氧漂);工艺流程为：染色(浅、中、深色)→后处理→脱水→烘干。

2.1.2 工艺处方及条件

工艺处方见表2。

工艺条件：浴比为1﹕10;处理温度60℃;处理时间30～75min;烘干温度100℃。

2.1.3 实验结果

以车间用水染色样为标准样，测试回用水染色样力度及色差值见表3。

由表3可知，膜处理回用水与车间用水染色效果较接近，色差值在0.6以内;染色力度相当，差值在3%以内。

2.2 漂白效果

2.2.1 实验材料及工艺流程

实验材料为：纯棉未处理坯布及纱样;工艺流程为：煮漂一浴→洗水→脱水→烘干。

2.2.2 工艺处方及工艺条件

工艺处方为：双氧水8%;液碱4%;渗透剂1%;增白剂0.5%。

工艺条件：浴比1﹕10;处理温度为100℃;处理时间40min;烘干温度为100℃。

2.2.3 实验结果

测试回用水及车间用水的漂白布样及纱样白度值见表4。从表4中的数据可知，膜处理回用水漂白样的白度稍优于车间用水漂白样。

2.3 后处理皂洗效果

2.3.1 实验材料

大样染色保温后未皂洗布样(深、浅色各一块)。

2.3.2 实验后处理工艺

浅色布样： 冷水洗( 1 0 m i n ) → 过0 . 5 g / LHAc(50℃×10min)→ 热水洗(80℃×10min)→ 冷水洗(10min)。

深色布样： 冷水洗( 1 0 m i n ) → 过0 . 5 g / LHAc(50℃×10min)→皂洗剂1g/L(90℃×10min)→皂洗剂1g/L(90℃×10min)→温水洗(50℃×10min)→温水洗(50℃×10min)→冷水洗(10min)。

2.3.3 实验结果

以车间生产用水的后处理样为标准样，测试回用水后处理样的色差见表5。

由表5可见，回用水与车间生产用水后处理皂洗样色的差值均在0.5以内。

综上所述，反渗透膜处理回用水水质较好，可满足染色和漂白生产要求。

3 结论

(1) 反渗透膜分离技术通过对废水中污染物的分离、浓缩、回收，而达到处理废水的目的。其具有不产生二次污染、能耗低、可循环使用等特点。经处理后，废水回用率可达到50%。

(2) 废水采用反渗透膜工艺处理后，含盐量、电导率大大降低，达到印染工业用水标准，可满足中高档产品的生产需要。实际生产时，可将反渗透处理后的回用水与一般生产用水以一定比例混合使用，以改善正常生产用水的水质，并降低用水成本。

(3) 膜处理技术也存在一些问题需要改进，如膜在使用过程中会发生堵塞，膜材质的抗酸碱、耐腐蚀性、膜污染及膜清洗等问题也都有待进一步改善。