浅谈膜分离技术在印染废水处理中的应用

摘 要 ： 本 文作 者 结合 自己 多年 工 作 经验 ， 从 膜 技 术 的应 用与 微 滤技 术 两 个方 面 阐述 了膜 分 离技 术在 印 染废 水 处理 中的应 用 ， 给出 了 自己的意 见 ， 供 同行 参考 。 关键 词 ： 印 染废 水 ； 技 术处 理 ； 应 用 中图分 类号 ： Ｘ ７ ０ 文献 标识 码 ： Ａ
旋 转状 态等 。
率， 但 这 会 增加 处 理 成 本 ， 并产 生 二 次 污染 。 因而 ， ＭＦ主要 被用于 染色 废浆 和洗 涤水 中不 溶 物和悬 浮 固体 物等 的脱 除 ， 以及超 滤 、 纳滤 和反渗 透过 程 的前处理 。 ４ 、 染 色废 水 中色度 去除和染 料 回 收 染 色废水 主 要来 源于 染色 浴 ， 水量 较 大 ， 主要 含染 料 、 染色 助剂 、 表 面活 性 剂甚 至有 毒 物 质等 ， 水质 随所 用染 料不 同 而不 同 ， 一般 呈 强 碱性 ，特 别是硫 化 染料 和还 原 染料 的染 色 废水 ， ｐ Ｈ 值可达 １ ０以上 ， 色度 很 高 ， Ｃ Ｏ Ｄ比 Ｂ Ｏ Ｄ ５ 高很 多 ， 可 生化 性较差 。 由于染 料 品种繁 多 ，染 色废 水 的处理 需 根 据 染 料 的种 类 、 分 子量 、 水 溶性 等 性 质 ， 选 择 适宜 的膜 材料 和膜 分离 技 术 。经过 膜分 离 后 的透 过液 可循 环使 用 ，浓 缩液 用于 回收染
兰 兰 ： 兰 Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｎ ｅ ｗ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｅ ｓ ａ ｎ ｄ Ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｓ
生态与环 境 工程
浅谈膜分离技术在 印染废水处理 中的应用
黄 新 毅
ｆ 惠州市保家环境 工程有ห้องสมุดไป่ตู้限公 司， 广东 惠州 ５ １ ６ ０ ０ ０ ）
理。
３ ＿ ４微 滤膜 技 术在 印染 废水 处 理 过 程 中
的应用
去 除水 中 的细菌 、 固体微 粒 等 ， 其 分 离机制 与 传 统 的过滤 筛分 机制 基 本相 同 ，膜 物理 结构 是 分离 效果 的决 定性 因素 。微滤 主要 用 于染 色废 浆 和洗 涤水 中不 溶 物 、悬浮 固体 等 的脱 除， 以及 超滤 、 纳滤、 反 渗透 的前 处理 。 ３ － ２微 滤膜 的主要 特 征 及其 分 离 过 滤 机
料。
由于微 滤膜 的截 留粒 径 比染 色废 水 中 的 多数染 料 直径 大 ，因而微 滤 的应 用 经常 与吸 附 、絮凝等 预处 理 技术 结合 ，以提高 分 离效 率。 但 这也 会增 加处 理成 本 ， 并 可能 产生 二次 污染 。 对于 靛蓝类 等 不溶 性染 料 ， 其 直径一 般 都在 Ｏ ． ５ ｍ～ ２ ． Ｏ ｍ 可 选 择 微 滤 或 超 滤 技 术 处
２ ０世 纪 ８ Ｏ年 代 ，有 人 开发 了管 式超 滤 膜 回收 染色 废水 中的靛 蓝染 料 ，该过 程将 截 留 的染 料还 原 成 可 溶性 染 料后 再 循 环 利 用 。 比较 聚偏氟 乙烯 微滤 膜 和絮 凝法 对靛 蓝染 料 废 水 的处理 结果 ， 结 果表 明 ： 采用 膜分 离技 术 时靛蓝 染料 截 留率 可在 ９ ９ ％以 上 ，其 经济 成 本也优 于传 统 的絮凝 法 。 结 语 总 之 ，膜分 离技 术 在现 代社 会 中越来 越 受到人 们 的重视 。 在 技术 运用 过程 中 ， 能 节约 成本 、并 可 以有 效 的 回收少 量染 料 和印染 助 剂， 提 高水 的利用 率 。 以后 必将 有广 阔 的应用 前景。 膜分 离技 术是 一种 清洁 生产 工艺 ， 能实 现分离 资 源并 回用 ，具 有 巨大 的环境 效 益和 经济效 益 。 然而， 膜分 离技 术在 印染 废水 的应 用方 面还存 在 着一 些需 要解 决 的 问题 ，如污 垢 的形 成 和膜 孔 的堵 塞问题 ，有 机膜 的耐热 性和 防菌性 差 、 无机 膜 的成本 高 的 问题 ， 膜的 寿命 问题 ， 膜分 离设 备一 次性 投 资 高的 问题 ， 高效清 洁廉 价 的浓 缩液 和截 留 物 的后 处 理技 术问题 等 。 只有 当这 些 问题得 到较 好 的解决 ， 膜 分离 在 印染废 水 的处 理方 面 才能得 到广 泛 的应用 。 参考 文献 【 １ 】 霍建新 ． 膜 分 离 法的应 用【 Ｊ 】 ． 安徽 农 学 通报 ， ２ ０ ０ ７ ， （ １ ４ ） ． 【 ２ 】 卿海波 ， 黄瑞敏 ， 王成 军 ， 周 媛 媛 ．印 染废 水处 理 中厌氧 处理 时 间对后 续混 凝的 影响 【 Ｊ 】 ． 中 国沼 气 ． ２ ０ ０ ８ ．
理
微孑 Ｌ 滤膜 孔 径 一 般 在 ０ ． ０ １ ～ １ ０ ｔ ｘ ｍ之 间 ，
在Ｍ Ｆ用 于 印染 废 水 处理 方 面 ，人们 也 已经 做了相 当 多 的工作 。一 些人 采 用孔 径 为 Ｏ ． １ １ Ｉ ｘ ｍ 的 炭 膜考 察 了 甲基 紫 、 蒽醌兰 、 直 接 染 料 大红 、直接 染料 翠 兰等 多种 染 料 的脱 色 效果 ， 染 料 的截 留率 都在 ９ ５ ％ 以上 。 另外 一 些 人采 用经 椰 壳炭 化 、 粘 结 成 型制 备 的植 物 基微滤炭膜（ 孔径 为 ０ ． ５ ～ １ ． ０ ｔ ｘ ｍ） 研究 了所 制 炭 膜对 印染 废水 的处 理效 果 。 结果 表 明 ， 对 蒽 醌蓝染料分子ｆ 分 子量 为 ５ １ ８ ） 的 截 留 率 最 高 可达 ９ ９ ％ 以上 ， 并初 步探 讨 了 炭膜 处 理印 染 废 水 的机理 。陶瓷微 滤 膜对 含 活性 染 料废 水 的脱 色率 可达 ９ ８ ％ 以上， 透 过 液可 作 为 回水 使用 ； 稀 Ｈ Ｎ Ｏ 。水 溶 液 对 陶瓷膜 具有 很好 的 清洗 效果 。氧化 铝微 滤膜 对 不溶 性染 料 的截 留率 能 高达 ９ ８ ％；而 对 于各 种可 溶 性离 子 染 料， 经加 入表 面 活性 剂预 处 理后 ， 脱 色率 也可 达 ９ ６ ％ ～ ９ ８ ％。在高 聚物膜 方 面 ， 采用 Ｆ ｅ ｎ ｔ ｏ ｎ 试 剂和 聚偏 氟 乙烯 （ Ｐ Ｖ Ｄ Ｆ ） ￣空纤 维 微滤 膜对 含 有 活 性 艳 红 ｘ一 ３ Ｂ 染 料 废 水 的 研 究 表 明 ，色度 平均 去 除 率 达 ９ ２ ％， Ｃ Ｏ Ｄ平 均 去 除 率 可达 ５ ３ ％以上 。 然 而 ，由于 微滤 膜 的截 留 颗粒 直 径一 般 在 ０ ． ０ ２ ｍ～ １ ０ ｍ 之间 ，比印染废 水 中的 多数 物 质 的直 径 大 ， 因而微 滤 的应用 相 当有 限。 尽 管 ＭＦ可与 絮凝 等技术 结合 使 用 ， 以提 高分 离 效
动力 。 ３、微 滤 技 术 ３ ． １微滤 技术 在 印染废 水处 理 中的应 用 微 滤 的膜孔 径 为 ０ ． ０ ５ ～ ２ ０ ． ０ ０ ｔ ｘ ｍ，一 般 能
多 为对称 性 多孔 膜 。其特 征 主要 表 现为 具有 高 度均 匀 的孔 径分 布 ，分 离效 率高 ；孑 Ｌ 隙 率 高， 一般 可达 到 ７ ０ ％以上 ， 有 关资 料 报道 约有 １ Ｏ ～ １ Ｏ “ 个孔 ｃ ｍ 同 时绝 大 多数 微 孑 Ｌ 滤膜 的 厚 度在 ９ ０ ～ １ ０ ５ ｌ ｘ ｍ之 间 ， 较薄 ， 使其 过 滤 速度 大 大提 高 ，同其 它过 滤 过程 相 比微 孔滤 膜 为 均 一 的连续 体 ， 过 滤 时没 有介 质脱 落 ， 不 会造 成 二次 污染 。 膜 分离 机理 十分 复 杂 ， 影 响 因 素多 ， 基于 已进行 的研 究 ，可认 为流 体 通过 膜 的推 动力 主要 是 压力 差 、 分压差 、 浓度差 、 电位 差 、 化学 位 差等 ，选 择性 和通 量是 膜 分离 的重要 技术 指标 。 ３ ． ３膜 污染和 清洗 微 滤膜 污染 分 为两 个 部分 ：一 是液 体 中 的胶体 物质 及 大分 子物 质会 与膜 发 生相 互 作 用， 在 膜面上 沉 积形 成一 层 凝胶 层 ， 又称 滤饼 层； 二是 一些 无 机盐 等 固体 悬浮 物 进入 膜 Ｌ ， 引起膜 孔堵 塞 。 目前 ， 如何 消 除膜 污染 、 强 化过 滤通 量 是 国内外技 术 人 员一 大研 究 热点 ，已有 的措施 和控 制方 法 主要 是物 理 、 化学法 。 物理法 一般 是 指用 高速 水 冲洗 、 空 曝气 清洗 、 海 绵球 机械 擦 洗 和反 冲洗（ 空气 反吹 冲洗 、 水 反 冲洗 ） 及 近 年 来研究 较 多 的超 声波 清 洗等 ，其特 点 是 简 单 易行 。 化 学清 洗通 常是 用化 学 清洗剂 ， 如稀 碱、 稀酸 、 酶、 表面活性剂 、 络 合 剂 和 氧化 剂 等 。此 外 ， 一 些新 的方法 也 正在 开 发 中 ， 如在 进 料液 中充 人气 体 、 采用 脉 冲流 动 、 让膜 处 于
１ 概 述
随 着我 国建 设 步伐 的加 快 ，纺织 业也 快 速 发展 ，印染废 水也 随 之增 加 ，印染 废 水一 直 是难 处理 的废 水 ， 它具 有 以下 几个 特点 ： 南 大 量 游 离 态 的染 料 残 留 在 水 中 引 起 的高 色 度； 生产 过程 一般 在 高温 下进 行 ， 导致 废水 的 温 度很 高 ；由高 分 子合成 印染 助剂 和染 料所 引起 的难 降解 的 Ｃ Ｏ Ｄ 浓 度 很 高 ；许 多 印染 助剂 的盐 含量 很 高 导致 废 水 的 电 导率 很 高 ； 由于生 产过 程 的氯 漂 白工艺 和 一些 染料 带有 的卤素 、 硫磺 、 重 金属 而使 废 水 中具 有很 高浓 度的 Ａ Ｏ Ｘ 、 硫化物 、 重 金属 。 印染废 水在 工业 废 水排 放 总量 中 占有非 常高 的 比例 ， 且 废 水色 度 深 、 有 机物 浓 度 高 、 含盐量 大 ，废水 中染 料 组分 复杂 且 大 多数 以 芳烃及 杂环 化合 物 为母体 。 尤 其是 近年来 ， 随 着产 品质量 的 日益 提 高 ，大多 数工 业染 料 趋 向于具 备 抗光 解 、抗 氧化 、抗 生物 氧化 的 特 点， 这 进一 步加 大 了废水 处理 的难 度 。 随着水 资源 的 日益短 缺 ，印染 废水 的深度 处理 和 资 源化 回用 已经越 来越 引起 人们 的 重视 。 ２ 、膜技 术 的应用 ２ ． １膜分 离技 术处 理 印染废 水 膜 分离 技术 处理 印 染废 水是 通 过对废 水 中污 染 物 的分 离 而 达 到废 水 处 理 的 目 的 ， 可 以改 变传 统废 水处 理过 程 复杂 、污染 去 除 不 彻底、 工艺 能耗 高等 缺点 ， 使 印染 废 水处 理相 对 简单 ， 无 二次 污染 ， 而 且能 大量 回收 可再 利 用 物质 和水 膜分 离技 术 在 印染废 水 回用 中不 仅 能去 除 污水 中残存 的有 机物 和 色度 ，进一 步降低 回用 水 的 Ｃ Ｏ Ｄ 、 Ｂ Ｏ Ｄ 和 色度 ；还 能脱 除无机 盐类 ， 防止 系 统 中无 机盐 类 的积 累 ， 确 保 系统 长 期稳定 运行 。 随着膜 技术 的发 展 ， 越 来 越 多的研 究表 明膜 分 离技 术是 印染废 水 回 用 上最 具有 可行 性 的技术 ２ ． ２膜分 离技 术分 类及 优 点 膜 分离 技术 是利 用 特殊 制造 的多 Ｌ 材料 的拦截 能力 ， 主要 以浓度 梯 度 、 电势 梯度 及压 力 梯 度作 为推 动力 ，通 过膜 对 混合 物 中各 组 分选择 渗 透作 用 的差异 进 行分 离 、提纯 和 富 集 的方 法 。 近几 十年 来 ，膜 分 离技 术应 用 到 印染废 水 处理 领域 ， 形 成 了新 的污 水处 理方 法 ， 包括 微 滤（ Ｍ Ｆ ） 、 超滤（ Ｕ Ｆ ） 、 纳 滤（ Ｎ Ｆ ） 、 反 渗 透（ Ｒ Ｏ ） 等 ，都是 主 要 以压力 梯度 作 为传 递 分离 的推