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印染废水深度处理中纳滤和反渗透工艺的比较

2014-04-24 14:58
小鱼时代
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  印染行业废水排放量大,且随着水费不断上涨、废水减排的压力日益增大,废水回用技术将被逐渐推广,膜技术的应用越来越广泛。纳滤和反渗透技术不仅能去除大部分有机物,降低COD,而且具有很好的脱盐效果。除COD、脱色、脱盐能在一步完成〔1〕,得到较高品质的出水,使其能回用于印染环节,同时浓水回流至上一处理工序,实现废水零排放〔2〕。C.Allegre等〔3〕利用纳滤对染料废水脱盐处理,产水能直接回用于生产过程中,使生产过程每年可节省78300欧元。N.M.H.ElDefrawy等〔4〕针对不同印染工序废水水质,采用不同工艺处理废水,把生物法、纳滤和反渗透技术有效结合,既能回收部分废水,又使排放的废水达到排放标准,整个过程处理成本仅为0.1元/m3。

  1·实验部分

  1.1废水水质

  实验所用印染废水为浙江某市印染厂实际废水,废水水质如表1所示。


  原水通过精密过滤器预处理,经高压柱塞泵加压后,经过压力平衡器稳压,进入膜槽。所有膜使用前在去离子水中浸泡24 h,使膜孔内充满液体。膜片装入膜框后,用去离子水在1.4 MPa(纳滤)或2.8 MPa(反渗透)下预压5~10 min,直到通量稳定后连续运行。

  1.3实验材料

  实验中采用的反渗透膜为陶氏(Filmtec)公司的BW30和海德能(Hydranautics)公司的CPA2两种;纳滤膜采用NF-1#(美国Osmonics公司的DL-NF复合膜)和NF-2#(国产自制的混合纤维素膜)。

  1.4分析方法

  电导率采用雷磁DDS-ⅡA型电导率仪测定,浊度根据GB 13200—1991标准分光光度法测定,COD用重铬酸钾国标法测定,阴离子采用瑞士万通861 Compact IC型自动进样离子色谱仪测定,阳离子浓度采用美国热电ICP测定膜对离子的去除率:

  R=(1-Cp/Cf)×100%

  式中:Cp———透过液组分浓度;

  Cf———原水组分浓度。

  2·实验结果与讨论

  2.1膜的纯水通量

  由于印染废水的组成比较复杂,因而在用膜技术处理印染废水时,应针对不同印染废水选择材料、结构和性能合适的膜。膜材质的选择主要考虑废水的pH和染料的种类及盐含量。另外膜的选择必须确保膜对印染废水中色度和COD的有效去除,以达到一定的处理要求。采用膜的纯水通量来考察膜的本征特性。纳滤和反渗透过程采用的压力范围分别为0.6~2.2 MPa和1.8~3.2 MPa,它们的纯水通量如图2所示。


  由图2可知,纳滤膜的通量均大于反渗透膜。其中NF-1#膜的通量最大,通量随压力增长也最快。NF-2#膜与CPA2反渗透膜通量比较接近,说明NF-2#膜是比较致密的纳滤膜。BW30膜通量最小,且随压力增长最为缓慢,表明两种反渗透膜中,BW30膜结构要较CPA2膜更为致密。

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