預處理-反滲透耦合工藝深度處理印染廢水

預處理-反滲透耦合工藝深度處理印染廢水

水是人類生存的必要因素。為了實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，必須發(fā)展一種新型、高效、易過程、操作方便的廢水處理技術。我國的紡織印染量位居全球第一位，產生的廢水數量多且濃度高，是對水環(huán)境構成嚴重威脅的工業(yè)污染源之一迄今為止，我國依舊采用常規(guī)方法處理印染廢水，而對于去除無機鹽比較困難，回收利用濃度較低的印染廢水則關注較少1實驗部分1.1設備選型、用量本實驗采用上海同廣教學儀器有限公司的小型反滲透裝置，產品型號為TG-138，處理水量為5～10L/h，設備外形尺寸800mm×500mm×1400mm，電源220V，功率400W。1.2測試試劑實驗中所用相關試劑見表1。2實驗方法2.1淡藍色特征參數本實驗的進水為經過曝氣生物濾池處理后的模擬印染廢水，顏色為淡藍色，具體指標見表2。本實驗采用預處理-反滲透耦合工藝對印染廢水進行處理，先對印染廢水進行預處理，使其達到反滲透膜的進水水質標準，然后再用反滲透進行深度處理，達到廢水回用的目的。2.2為解決飲用水中的水質而測定水質對進水取樣進行檢測，各項指標見表3。2.3預處理前后礦質元素含量的變化本研究對印染廢水的預處理采用石英砂+活性炭的方法，水樣預處理后的具體數據見表4。由表4可知，經過預處理后，色度和濁度為0，基本為無色、澄清的水樣;TDS和COD含量比預處理前有所減小;pH、色度以及氨氮含量基本無變化。2.4壓力差較大時，進水較少反滲透裝置工作時發(fā)現(xiàn)將壓力差穩(wěn)定在0.4MPa時，出水穩(wěn)定，處理效果較好;壓力差小于0.4MPa時，出水較少;當壓力差大于0.4MPa，在0.6MPa時，出水量較多，但是存在管道與轉子流量計接縫處出現(xiàn)崩裂現(xiàn)象。綜上所述，本實驗的最佳反滲透壓力差確定在0.4MPa左右。2.5脫鹽率、氨氮、cod對反滲透出水進行取樣，測量COD、氨氮含量、電導率、色度、濁度、pH，數據見表5。由表5可以看出，產水的電導率維持在140μS/cm以內，最大值為136μS/cm，最小值為76μS/cm，裝置運行過程中脫鹽率基本穩(wěn)定，維持在98%以內;產水氨氮值在1mg/L左右，最大值為1.2mg/L，最小值為0.8mg/L，氨氮去除率在98%左右;產水COD均在3mg/L以下，最大值為2.5mg/L，最小值為2.1mg/L,COD去除率大于92%。經過反滲透裝置處理后，COD去除率在92%左右，氨氮去除率在98%左右，脫鹽率在98%左右，產水水質較好，達到廢水回用標準。2.6清洗效果測試反滲透裝置長時間使用后，容易發(fā)生膜污染，導致膜通量下降，使得反滲透裝置產水能力下降。經多次的大流量清洗后，對反滲透膜進行性能測試，測試結果如圖1和圖2所示，通過考察化學清洗后的清洗膜和新膜在產水量、脫鹽率、壓差上的差異，可得出化學清洗的清洗效果。從圖1可知鹽酸清洗對產水量的恢復效果明顯。通過鹽酸的清洗，在進水壓力為0.5MPa時，產水量可恢復至新膜的62%，后續(xù)清洗對產水量的恢復已無太大影響，化學清洗結束之后，反滲透膜的總產水量為新膜的68%。從圖2可以看出，脫鹽率與產水量呈正比，和鹽透過率呈反比。2.7壓力對反滲透膜運行的影響在運行過程中，反滲透主要控制參數為進水壓力。圖3為不同進水壓力條件下，反滲透膜的產水量及脫鹽率變化關系。2.8溫度對反滲透膜運行效果的影響反滲透實驗中，設定的進水壓力為0.5MPa，通過進水溫度的改變，考察溫度對反滲透產水量的影響，實驗結果如圖4所示。從實驗結果可以看出，反滲透產水量與進水溫度基本呈線性相關關系，進水溫度越高，產水量越大。2.9膜體積測量膜通量是評價膜性能的重要參數之一，膜通量實驗數據如表6所示。3反滲透裝置污染情況對廢水回用的影響(1)石英砂和活性炭聯(lián)合對印染廢水進行預處理，可有效降低印染廢水的色度和濁度，效果較好。此裝置對印染廢水的COD去除率為91%，氨氮去除率為80%，色度去除率100%，濁度去除率100%，脫鹽率為98%。預處理反滲透耦合工藝深度處理印染廢水操作簡單，裝置能穩(wěn)定運行，出水水質達到回用標準，實現(xiàn)了廢水的回用。(2)因為膜污染嚴重，所以各個清洗試劑對壓差的改變均有一定效果。鹽酸對反滲透裝置污染后產水量的恢復明顯。增加進水壓力，可以提高反滲透膜的產水量;進水壓力上升，出水的脫鹽率也上升。鹽酸對反滲透裝置污染后產水量的恢復明顯，回復至新膜產水量的62%。(3)在0.8～1.2MPa的范圍內，增加進水壓力，可以提高反滲透膜的產水量，進水壓力上升，出水的脫鹽率也上升。在15～40℃范圍內，進水溫度上升，產水量上升;溫度升