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印染廢水處理的浸沒式超濾處理工藝

文章出處:未知發表時間:2023-02-23 13:50:29

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印染廢水是在對織物實施預處置、染色、印花和整理過程中產生的一種綜合廢水,其通常具有成分復雜、有機物含量高、可生化性差、水質動搖大的特性。傳統的生化工藝難以保證達標排放,可回用比例低,僅為10%左右。近年來,以反滲透為中心的膜別離技術不只能降低回用水的COD和色度,還能脫除印染過程中投加無機鹽,生產高質量再生水,在印染工業廢水處理回用中應用普遍。

 

膜污染是膜別離技術應用面臨的最主要問題,在印染廢水回用中超濾膜污染尤為突出。本中試研討的目的在于優化關鍵參數,以完成經濟合理、技術可行。

 

1、實驗局部

 

1.1 工藝流程

 

本次中試在紹興柯橋區某印染廠工業再生水生產車間實施,項目再生水生產的工藝為格柵初次沉淀池-水解酸化-生物接觸氧化-二沉池-混凝氣浮-砂濾-外壓式超濾-反滲透。實驗進水為砂濾工藝出水,pH范圍為6.9~8.1COD變化范圍為130.5~250.7mg/L,濁度變化范圍為7.5~34NTU

 

中試設備由膜產水系統(包括膜組件、空氣泵、自吸泵、膜池、清水池)、維護清洗系統(包括反洗泵、藥劑自動投加設備)、在線監測系統(包括溫度、壓力、溫度、pH、液位傳感器)和PLC自動控制系統組成,自動完成膜池進水、排空、膜過濾產水、水反洗、藥劑清洗及洗數據采集等過程。

 

實驗設備采用ECONITY浸沒箱式中空纖維膜組件,材質為PVDF,采用拉升法和熱法分離制膜工藝,產生狹縫型非對稱膜孔構造,公稱孔徑為0.1μm,有效膜面積為21㎡。

 

1.2 運轉清洗方式

 

本次中試分2個階段:

 

1階段為連續曝氣運轉,通量取0.8m/d;第2階段為無曝氣運轉,通量取0.7m/d

 

本實驗化學清洗方式為2種:化學加強反洗(CEBChemical Enhanced Backwash),把清洗藥品經過反洗泵注射到膜絲內部,停留一段時間;排空維護性清洗(MCBDMaintenance Clean Before Drain),膜池濃水排出前,把低濃度的清洗藥品投入在整個膜池里浸泡。CEB每周3次,運用200ppmNaClO溶液20L1000ppm草酸溶液20LMCBD每周1次,投入NaClO至膜池內,濃度為200ppm,浸泡1h;投入草酸濃度為1,000ppm,浸泡1h,排空膜池。

 

為了控制膜池內的濃水濃度,同時保證目的回收率大于90%,膜池每天需排空3次,排水、充水過程中運轉鼓風機,應用氣泡擦洗使得膜外表上的污染物掉落,完畢充水后關閉曝氣重新運轉系統。

 

1.3 測試辦法

 

膜透水性測能測試是短期內膜化學清洗節點判別和長期膜運用壽命剖析的主要辦法,膜透水性能經過比通量(SFspecific flux)反映,計算公式如下:

 

SF=J/TMP

 

式中,J表示膜通量;TMP為跨膜壓差。

 

本實驗中,維持膜通量J不變,跨膜壓差TMP隨著膜系統運轉時間的持續呈現逐步增加的趨向。實驗水溫比擬穩定,維持在23~25℃,故本實驗不思索水溫對通量的修正。

 

2、結果與討論

 

2.1 水質凈化效果

 

實驗結果標明,超濾膜對COD的去除效率較低,去除率為7%~14%,產水COD隨著進水COD動搖而變化;而對濁度的去除穩定且高效,去除率維持在90%以上,雖然實驗期間進水濁度動搖較大,局部時段超越30NTU,產水濁度仍能穩定維持在0.5NTU以下。闡明超濾膜對水中懸浮物和膠體物質等產生濁度物質堅持穩定去除,可保證后續RO預處置效果,但對溶解性有機物的去除率較低。

 

2.2 運轉方式選擇

 

從圖1能夠發現,第1階段在全過程曝氣、通量為0.8m/d狀況下運轉平穩;第2階段為無曝氣運轉,在通量為0.7m/d下同樣穩定運轉。經過比照2個運轉階段的跨膜壓差(TMP)和比通量(SF)變化曲線的斜率,能夠得出,第2階段跨膜壓差和比通量的變化速率低于第1階段,即膜污染速率降低。闡明在該運轉通量范圍內,膜通量對膜污染的影響水平大于有無曝氣擦洗。

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膜通量的維護主要經過化學加強反洗(CEB)和排絕后維護性清洗(MCBD)完成。CEB2d~3d實施一次,MCBD當比通量降至200LMH/bar時施行,兩者均能夠恢復透水性。經過比通質變化圖能夠發現,MCBD的恢復效果遠優于CEB,前者是后者的8~10倍,MCBD可作為維護膜通量、降低膜恢復性清洗頻率的有效手腕。第2階段MCBD清洗周期均勻為10.7d,而第1階段均勻8.7d,進一步闡明第2階段的維護效果優于第1階段。同時,98%的運轉時間不需曝氣,可完成75%以上的能耗減少,極大地優化了運轉。

 

3、結論

 

超濾膜可保證出水濁度可能控制在0.5NTU以下,對懸浮物和膠體堅持穩定的去除,是一種高效的RO預處置方式。

 

中試期間,連續曝氣運轉時的通量為0.8m/d,無曝氣運轉時的通量為0.7m/d時運轉平穩,且回收率穩定到達90%以上。

 

倡議采用運轉費用低、同時可保證高通量運轉的第2階段運轉方式作為RO預處置:運轉通量維持在0.7m3/(d),無曝氣運轉,每周2~3次化學加強反洗,每9~12d施行排絕后維護清洗。此運轉方式可維持比通量>200LMH/bar,保證穩定的產水量和清洗周期。

 


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