印染廢水反滲透膜處理回用技術(shù)的研究

李少帥

摘要：對(duì)于印染行業(yè)來說，存在嚴(yán)重的水資源浪費(fèi)現(xiàn)象與廢水排放問題。隨著社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展和人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，印染廢水的處理問題成為社會(huì)關(guān)注的重點(diǎn)，政府部門也加大了廢水處理的力度。反滲透膜處理回用技術(shù)的應(yīng)用有效解決了印染廢水的處理問題，并將印染廢水轉(zhuǎn)變?yōu)槟軌蛴糜谟∪井a(chǎn)品的生產(chǎn)用水，真正實(shí)現(xiàn)了印染行業(yè)水資源的循環(huán)再利用，促進(jìn)了印染行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。因此，對(duì)印染廢水反滲透膜處理回用技術(shù)的研究是很有必要的。

關(guān)鍵詞：印染廢水；反滲透膜；回用技術(shù)

滲透膜能夠?qū)⒂∪緩U水中的污染物進(jìn)行分離、濃縮與回收，從而實(shí)現(xiàn)廢水的處理再利用。通過對(duì)印染廢水反滲透膜處理回用技術(shù)的研究可知，印染企業(yè)需要認(rèn)識(shí)到反滲透膜處理回用技術(shù)的實(shí)用性，并進(jìn)行推廣應(yīng)用，在實(shí)際的生產(chǎn)中，印染企業(yè)可以將回用水與生產(chǎn)用水按照一定的比例進(jìn)行混合使用，減少企業(yè)的用水成本，節(jié)約水資源的同時(shí)，減少廢水的排放。

一、印染廢水特征

印染廢水是指紡織品在印染過程中產(chǎn)生的廢水，一般為印染過程中各個(gè)工序的綜合排水。印染企業(yè)會(huì)根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需求調(diào)整生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，因此印染廢水往往水質(zhì)水量變化很大。印染廢水水質(zhì)復(fù)雜，屬于難降解廢水，主要包含以下幾個(gè)特征：①廢水水量大：在印染工藝過程中，對(duì)水的需求量很大，大多數(shù)均為廢水。②組成成分復(fù)雜：目前我國擁有數(shù)萬種染料，印染工藝復(fù)雜，加工過程中除了要使用大量的染料，還需要洗滌劑、表面活性劑等多種其他化學(xué)物質(zhì)，各種物質(zhì)會(huì)因其不同溶解度或多或少進(jìn)入廢水中，由此可見印染廢水成分復(fù)雜多樣，根據(jù)印染工藝的不同，廢水中組成成分也會(huì)有所差別，水質(zhì)變化很大。有些染料、固色劑等材料中甚至還含有重金屬。由于水中含有大量復(fù)雜化學(xué)物質(zhì)，印染廢水COD濃度也很大，可生化性能低。③色度大：染料一般是深色的，一般進(jìn)入水體中會(huì)使得水體帶有很深的顏色。印染廢水的色度大，不易處理，是目前印染廢水處理的一大難點(diǎn)。④有毒性：染料本身或是中間分解產(chǎn)物具有一定的毒性，進(jìn)入水體中使得水體帶有毒性。研究發(fā)現(xiàn)印染廢水中主要制度物質(zhì)為非極性有機(jī)污染、可濾性化合物、重金屬、氧化性物質(zhì)以及揮發(fā)性物質(zhì)等。⑤pH值大：印染廢水堿性強(qiáng)，工藝中多次需要使用強(qiáng)堿氫氧化鈉，所以污水呈堿性，pH數(shù)值能大于12，在廢水處理過程中需要先降低堿度。印染廢水直接排入環(huán)境中會(huì)產(chǎn)生極端惡劣的影響。首先，色度高會(huì)導(dǎo)致受納水體色度變差，另外受納水體含有大量的化學(xué)物質(zhì)被污染，化學(xué)需氧量高，依靠水體自凈是不可能使得水體凈化。其次，印染廢水中的偶氮染料會(huì)使生物致畸、致癌、致突變，通過生物鏈極有可能最后被人體所吸收，對(duì)人體健康造成威脅。印染廢水的污染性極強(qiáng)，所以對(duì)印染廢水的治理尤為需要重視。

二、紡織印染廢水處理

紡織印染行業(yè)的廢水色度高，毒性大，直接外排會(huì)對(duì)水環(huán)境造成很嚴(yán)重的破壞。此類廢水可生化性較低，因此無法使用傳統(tǒng)的活性污泥法處理，使用反滲透膜技術(shù)與其他工藝結(jié)合后，能夠處理水中污染物并實(shí)現(xiàn)廢水的循環(huán)使用。In-ChulKim等研究指出，印染廢水以微濾（MF）預(yù)處理，采用“納濾→反滲透”（NF→RO）工藝能使出水的SS接近于0，COD低于5mg/L，根據(jù)水質(zhì)和膜污染的情況，處理微濾預(yù)處理的出水，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)印染廢水的循環(huán)使用。膜分離技術(shù)與光催化氧化的結(jié)合已經(jīng)用來實(shí)現(xiàn)對(duì)印染廢水的循環(huán)利用。WenshiOu等研究發(fā)現(xiàn)，光催化氧化作為預(yù)處理可以使UF和RO膜的膜通量分別下降約12%和8%。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，廢水經(jīng)過光催化預(yù)處理之后，接著進(jìn)入U(xiǎn)F和RO單元，化學(xué)需氧量（COD）、電導(dǎo)率、硬度和剛果紅（一種染料）的濃度分別維持在25mg/L，88μs/cm，28mg/L和0.32mg/L左右，所有的結(jié)果超過紡織工業(yè)用水的循環(huán)利用質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

三、印染廢水反滲透膜處理回用技術(shù)的應(yīng)用效果

為了更加使反滲透膜處理回用技術(shù)處理印染廢水的結(jié)果更為明顯，筆者對(duì)該紡織公司的膜出水進(jìn)行了試驗(yàn)分析，主要將膜出水與車間生產(chǎn)用水進(jìn)行對(duì)比分析，從染色效果、漂白效果和后處理皂洗效果這三個(gè)方面進(jìn)行分析，從而得出回用水的印染效果。

（一）染色效果分析試驗(yàn)

染色效果試驗(yàn)分析將車間用水的染色樣本作為標(biāo)準(zhǔn)樣，主要的試驗(yàn)材料為該紡織公司應(yīng)用的純棉布樣，該純棉布樣已經(jīng)經(jīng)過氧漂。按照染色→后處理→脫水→烘干的步驟進(jìn)行布樣的染色。染色效果分析試驗(yàn)所用的染色配方由該紡織公司提供，布樣的淺色染色處方為0.0115%的泰興紅3BS、0.00155%的泰興黃3RS、4g/L的Na2SO4以及3.2g/L的Na2CO3；布樣的中色染色處方為1.24%的雷馬素艷蘭RX、0.0045%的泰興黃3RS、30g/L的Na2SO4以及15g/L的Na2CO3；布樣的深色染色處方為2.7%的泰興紅3BS、2.6%的活性橙BF-DB、80g/L的Na2SO4以及25g/L的Na2CO3。具體的染色工藝條件如下：按照1：10的浴比進(jìn)行后處理，處理的溫度為60℃，處理的時(shí)間在0.5-1h以內(nèi)，烘干的溫度為100℃。試驗(yàn)結(jié)果顯示：回用水的染色效果和車間用水的染色效果非常接近，色差值要小于0.6，染色力度相差無幾，兩者之間的差值要小于3%。

（二）漂白效果分析試驗(yàn)

漂白效果試驗(yàn)分析的試驗(yàn)材料為該紡織公司沒有處理過的純棉胚布和紗樣，按照煮漂→浴→洗水→脫水→烘干的步驟進(jìn)行布樣的漂白。漂白的工藝處方如下：8%的雙氧水、4%的液堿、1%的滲透劑與0.5的增白劑，上述試驗(yàn)試劑按照1：10的浴比，在100℃下進(jìn)行40min的漂白，烘干的溫度為100℃。試驗(yàn)結(jié)果顯示：回用水的漂白效果要優(yōu)于車間用水的漂白效果，白度值要更高。

（三）后處理皂洗效果分析試驗(yàn)

后處理皂洗效果分析的試驗(yàn)材料為該紡織公司的大樣染色保溫后沒有皂洗的布樣，深色與淺色各一塊。淺色樣布的皂洗流程如下：冷水洗10min之后過50℃的0.5g/LHAc溶液10min，然后用80℃的熱水洗10min，最后再用冷水洗10min；深色樣布的皂洗流程如下：冷水洗10min之后過50℃的0.5g/LHAc溶液10min，然后用90℃的1g/L皂洗劑洗10min，該步驟需進(jìn)行兩次，再用50℃的溫水洗10min，該步驟需進(jìn)行兩次，最后用冷水洗10min。

結(jié)論

印染廢水在工業(yè)廢水中占有很大比例，水質(zhì)水量變化大，有毒性，色度高，成分復(fù)雜等特性都使得印染廢水的處理難度增強(qiáng)，廢水中COD含量高，可生化性能差。往往單一的處理工藝不能滿足排放需求，為了滿足需求，需要將不同工藝進(jìn)行組合，從效率、經(jīng)濟(jì)等多方面考慮，根據(jù)印染廢水的水質(zhì)特征，尋求最佳的工藝設(shè)計(jì)組合。傳統(tǒng)的末端治理是先污染后治理，將污染物從一種介質(zhì)轉(zhuǎn)移到另一種介質(zhì)，本質(zhì)上污染物依舊存在。要能夠最大程度上減少污染就要從源頭控制，對(duì)于印染工藝需要不斷改進(jìn)，推進(jìn)清潔生產(chǎn)，研發(fā)更環(huán)保的染料。

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