高鹽印染廢水處理中超濾+ 納濾工藝的應用及脫鹽效果分析_

引言

印花染整行業是工業廢水排放大戶，不但耗水量大，而且廢水色度高，成分複雜，具有較大的生物毒性。廢水的顏色和主要污染來源於未上染和被水洗下來的染料，因此染色廢水脫色的關鍵就是分解或去除這些染料。我國是印染大國，2006年底，全國印染布年產量達到40×109m，超過世界總量的30%。紡織印染廢水居全國工業部門廢水排放量的第6位，COD排放量的第4位，直接排放會造成嚴重的環境污染，還可能通過食物鏈，直接或間接影響人體健康，同時，印染廢水回用率低、水資源消耗大，已成為行業可持續發展的瓶。

染色廢水是印染廢水的重要組成部分，廢水水量較大，水質隨染料的不同而不同，有機物含量高、可生化性差、COD高、BOD/COD低，而且色度高、組分複雜，含有毒性含有染料、無機鹽、漿料和表面活性劑等，如能將染色廢水處理后回用於生產，對於實現印染行業的清潔生產、減輕污染、節約水資源等均具有重要的意義。與吸附、絮凝等傳統染色廢水處理技術相比，近幾年發展起來的膜分離法染色廢水處理技術，因其對雜質的去除效率高、產水水質好、無二次污染、可靠性高、運行簡易等優點，已逐漸受到人們的青睞和重視。但是採用超濾+納濾處理染色廢水的相關研究鮮見報道。本文採用超濾+納濾處理工藝處理不同高鹽廢水，得出了相關結論，為處理高鹽染色廢水提供實際，對於改善印染企業生產環境以及降低生產成本具有重要意義。

1材料與方法

1.1材料

試驗廢水樣品採集：

（1）第一類廢水：試驗廢水為蘇州俐馬公司棉染過程中產生的前道漂洗廢水。其生產工藝主要為活性染料染色，其中主要含鹽助劑以氯化鈉為主，兼有少量次氯酸鈉和小蘇打（碳酸氫鈉）。

（2）第二類廢水：試驗廢水取自浙江雄峰集團的浙江昌峰紡織印染有限公司，試驗進水為染缸廢水和第一道漂洗廢水的混合液約250L，混合比為5∶2，試驗超濾進水250L左右，納濾進料80L左右。

（3）第三類廢水：在上述第二種廢水中加入H2SO4調節pH值至6.34，廢水中出現沉澱，經過濾去除沉澱后的廢水。
引言

印花染整行業是工業廢水排放大戶，不但耗水量大，而且廢水色度高，成分複雜，具有較大的生物毒性。廢水的顏色和主要污染來源於未上染和被水洗下來的染料，因此染色廢水脫色的關鍵就是分解或去除這些染料。我國是印染大國，2006年底，全國印染布年產量達到40×109m，超過世界總量的30%。紡織印染廢水居全國工業部門廢水排放量的第6位，COD排放量的第4位，直接排放會造成嚴重的環境污染，還可能通過食物鏈，直接或間接影響人體健康，同時，印染廢水回用率低、水資源消耗大，已成為行業可持續發展的瓶。

染色廢水是印染廢水的重要組成部分，廢水水量較大，水質隨染料的不同而不同，有機物含量高、可生化性差、COD高、BOD/COD低，而且色度高、組分複雜，含有毒性含有染料、無機鹽、漿料和表面活性劑等，如能將染色廢水處理后回用於生產，對於實現印染行業的清潔生產、減輕污染、節約水資源等均具有重要的意義。與吸附、絮凝等傳統染色廢水處理技術相比，近幾年發展起來的膜分離法染色廢水處理技術，因其對雜質的去除效率高、產水水質好、無二次污染、可靠性高、運行簡易等優點，已逐漸受到人們的青睞和重視。但是採用超濾+納濾處理染色廢水的相關研究鮮見報道。本文採用超濾+納濾處理工藝處理不同高鹽廢水，得出了相關結論，為處理高鹽染色廢水提供實際，對於改善印染企業生產環境以及降低生產成本具有重要意義。

1材料與方法

1.1材料

試驗廢水樣品採集：

（1）第一類廢水：試驗廢水為蘇州俐馬公司棉染過程中產生的前道漂洗廢水。其生產工藝主要為活性染料染色，其中主要含鹽助劑以氯化鈉為主，兼有少量次氯酸鈉和小蘇打（碳酸氫鈉）。

（2）第二類廢水：試驗廢水取自浙江雄峰集團的浙江昌峰紡織印染有限公司，試驗進水為染缸廢水和第一道漂洗廢水的混合液約250L，混合比為5∶2，試驗超濾進水250L左右，納濾進料80L左右。

（3）第三類廢水：在上述第二種廢水中加入H2SO4調節pH值至6.34，廢水中出現沉澱，經過濾去除沉澱后的廢水。

1.2試驗工藝流程

針對高濃度的印染廢水納濾處理，採用超濾和納濾相結合的雙膜系統，具體試驗流程如下：高濃度染色廢水收集到收集罐中，經過預處理後進入到中間水罐;預處理后出水進到泵送到超濾膜進行預過濾，預過濾后出水收集到中間水罐中，然後進入到納濾膜系統，通過納濾膜對染料和鹽的分離、濃縮及純化，達到脫色、納濾和凈化的目的，分別收集納濾膜進水、產水和濃縮液。納濾膜濃縮液收集，進行濃縮液蒸髮結晶試驗。

現場試驗僅有1支NF膜，因此納濾膜濃縮分2次進行，實際工程應用時將2支NF膜串聯依次進行濃縮。

2結果與分析

2.1第一類廢水

2.1.1廢水的基本性能測試

對蘇州俐馬公司棉染過程中產生的前道漂洗廢水的基本性能進行了測試實驗。

2.1.2COD和TOC變化

實驗在工藝運行過程中採樣，並對樣品進行分析，主要測定了COD和TOC2個指標。

從表2可以看出，現場試驗監測超濾對COD的去除率為63.9%，TOC的去除率分別為59.1%。二次納濾濃縮液的COD去除率為49.0%;TOC的為57.5%。超濾和納濾都明顯降低了出水中COD和TOC的含量，COD和TOC的總去除率都在80%以上，提高了出水水質。

2.1.3色度變化

對3月12日、3月21日和4月2日3個批次試驗進行取樣檢測。

由表3可以看出超濾+納濾處理工藝脫色效果很好，總穩定化率都在99%以上，而且從表3還可以看出，脫色主要是在納濾階段，超濾過程脫色效果較差，通過納濾脫色后，出水幾乎為無色。

2.1.4電導率和鹽分變化

各工藝階段電導率和鹽分變化結果見表4。由表4可以看出，超濾和納濾膜對以NaCl為主要助劑的混合濃洗水除鹽效果較差，對鹽分去除效果僅為5.35%。

2.2第二類廢水

表5為廢水經超濾納濾膜處理前後的水質變化情況。

由表5可知，超濾膜進水採用浙江昌峰紡織印染有限公司染缸廢水和第一道漂洗廢水按照5∶2體積比形成的混合液，混合后pH值約12，ρ（TOC）為441mg/L，ρ（CODCr）為5330mg/L，超濾處理后，TOC和COD分別去除了37.6%和14.4%。超濾對色度的去除約75%。超濾對SO42-，Cl-，Na+，全鹽量，電導率幾乎無法去除。。

經一級納濾膜納濾出水色度128倍，全鹽量質量濃度約4760mg/L。由於一級納濾后，納濾膜堵塞嚴重，增加進/出膜壓力至0.2Pa/0.19Pa時，3min后，處理能力由90L/h下降至54L/h，納濾膜通量顯著下降，因此，未能繼續進行二級納濾，必須對納濾膜進行清洗。

2.3第三類廢水

2.3.1第三類水基本性能

在上述第二種廢水中加入H2SO4調節pH值至

6.34，廢水中出現沉澱，經過濾去除沉澱后的廢水。5月18日～5月30日對現場試驗進水進行了監測分析，試驗進水指標監測數據如表7，由於加入硫酸調節pH值，廢水中SO42-濃度增大，同時COD下降。

2.3.2超濾膜和納濾膜試驗結果

廢水經超濾膜和納濾膜處理前後的水質變化情況見表8。

由表8可知，由於進超濾膜前用H2SO4調節pH值至6.34，因此SO42-質量濃度從680mg/L增加為2970mg/L，經超濾處理后SO42-去除了35.7%，超濾裝置對色度去除率約75%，但對電導率和全鹽量幾乎無去除。

經納濾膜納濾出水色度為2倍，ρ（全鹽量）約563mg/L，ρ（SO42-）為155mg/L，由此可知，納濾對色度去除較好，同時具有較好的脫鹽效果，ρ（全鹽量）從9500mg/L降至563mg/L，脫鹽率約94%，能大量削減外排廢水中的含鹽量。ρ（TOC）為67.4mg/L，ρ（CODCr）為148mg/L，總去除率分別為77.2%和93.6%。

3結論

（1）NaCl為主要助劑的混合濃洗水，COD和TOC的總去除率都在80%以上，納濾階段脫色效果很好，去除率都在99%以上，降低電導率和除鹽效果較差，對鹽分去除效果僅為5.35%。

（2）以硫酸鹽為主要助劑的鹼性染缸廢水和第一道漂洗廢水按照5∶2體積比形成的混合液，混合后pH值約12，納濾過程對電導率和鹽去除效果好，去除率分別為63.4%和60.3%，色度的去除率為93.8%。

（3）調節pH值后的以硫酸鹽為主要助劑的染缸廢水COD和TOC，總去除率分別為77.2%和93.6%，納濾對色度去除較好，總去除率為98.4%。同時具有較好的脫鹽效果，全鹽量質量濃度能從9500mg/L降至563mg/L，脫鹽率約94%，能大量削減外排廢水中的含鹽量。
引言

印花染整行業是工業廢水排放大戶，不但耗水量大，而且廢水色度高，成分複雜，具有較大的生物毒性。廢水的顏色和主要污染來源於未上染和被水洗下來的染料，因此染色廢水脫色的關鍵就是分解或去除這些染料。我國是印染大國，2006年底，全國印染布年產量達到40×109m，超過世界總量的30%。紡織印染廢水居全國工業部門廢水排放量的第6位，COD排放量的第4位，直接排放會造成嚴重的環境污染，還可能通過食物鏈，直接或間接影響人體健康，同時，印染廢水回用率低、水資源消耗大，已成為行業可持續發展的瓶。

染色廢水是印染廢水的重要組成部分，廢水水量較大，水質隨染料的不同而不同，有機物含量高、可生化性差、COD高、BOD/COD低，而且色度高、組分複雜，含有毒性含有染料、無機鹽、漿料和表面活性劑等，如能將染色廢水處理后回用於生產，對於實現印染行業的清潔生產、減輕污染、節約水資源等均具有重要的意義。與吸附、絮凝等傳統染色廢水處理技術相比，近幾年發展起來的膜分離法染色廢水處理技術，因其對雜質的去除效率高、產水水質好、無二次污染、可靠性高、運行簡易等優點，已逐漸受到人們的青睞和重視。但是採用超濾+納濾處理染色廢水的相關研究鮮見報道。本文採用超濾+納濾處理工藝處理不同高鹽廢水，得出了相關結論，為處理高鹽染色廢水提供實際，對於改善印染企業生產環境以及降低生產成本具有重要意義。

1材料與方法

1.1材料

試驗廢水樣品採集：

（1）第一類廢水：試驗廢水為蘇州俐馬公司棉染過程中產生的前道漂洗廢水。其生產工藝主要為活性染料染色，其中主要含鹽助劑以氯化鈉為主，兼有少量次氯酸鈉和小蘇打（碳酸氫鈉）。

（2）第二類廢水：試驗廢水取自浙江雄峰集團的浙江昌峰紡織印染有限公司，試驗進水為染缸廢水和第一道漂洗廢水的混合液約250L，混合比為5∶2，試驗超濾進水250L左右，納濾進料80L左右。

（3）第三類廢水：在上述第二種廢水中加入H2SO4調節pH值至6.34，廢水中出現沉澱，經過濾去除沉澱后的廢水。
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1.2試驗工藝流程

針對高濃度的印染廢水納濾處理，採用超濾和納濾相結合的雙膜系統，具體試驗流程如下：高濃度染色廢水收集到收集罐中，經過預處理後進入到中間水罐;預處理后出水進到泵送到超濾膜進行預過濾，預過濾后出水收集到中間水罐中，然後進入到納濾膜系統，通過納濾膜對染料和鹽的分離、濃縮及純化，達到脫色、納濾和凈化的目的，分別收集納濾膜進水、產水和濃縮液。納濾膜濃縮液收集，進行濃縮液蒸髮結晶試驗。

現場試驗僅有1支NF膜，因此納濾膜濃縮分2次進行，實際工程應用時將2支NF膜串聯依次進行濃縮。

2結果與分析

2.1第一類廢水

2.1.1廢水的基本性能測試

對蘇州俐馬公司棉染過程中產生的前道漂洗廢水的基本性能進行了測試實驗。

2.1.2COD和TOC變化

實驗在工藝運行過程中採樣，並對樣品進行分析，主要測定了COD和TOC2個指標。

從表2可以看出，現場試驗監測超濾對COD的去除率為63.9%，TOC的去除率分別為59.1%。二次納濾濃縮液的COD去除率為49.0%;TOC的為57.5%。超濾和納濾都明顯降低了出水中COD和TOC的含量，COD和TOC的總去除率都在80%以上，提高了出水水質。

2.1.3色度變化

對3月12日、3月21日和4月2日3個批次試驗進行取樣檢測。

由表3可以看出超濾+納濾處理工藝脫色效果很好，總穩定化率都在99%以上，而且從表3還可以看出，脫色主要是在納濾階段，超濾過程脫色效果較差，通過納濾脫色后，出水幾乎為無色。

2.1.4電導率和鹽分變化

各工藝階段電導率和鹽分變化結果見表4。由表4可以看出，超濾和納濾膜對以NaCl為主要助劑的混合濃洗水除鹽效果較差，對鹽分去除效果僅為5.35%。

2.2第二類廢水

表5為廢水經超濾納濾膜處理前後的水質變化情況。
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由表5可知，超濾膜進水採用浙江昌峰紡織印染有限公司染缸廢水和第一道漂洗廢水按照5∶2體積比形成的混合液，混合后pH值約12，ρ（TOC）為441mg/L，ρ（CODCr）為5330mg/L，超濾處理后，TOC和COD分別去除了37.6%和14.4%。超濾對色度的去除約75%。超濾對SO42-，Cl-，Na+，全鹽量，電導率幾乎無法去除。。

經一級納濾膜納濾出水色度128倍，全鹽量質量濃度約4760mg/L。由於一級納濾后，納濾膜堵塞嚴重，增加進/出膜壓力至0.2Pa/0.19Pa時，3min后，處理能力由90L/h下降至54L/h，納濾膜通量顯著下降，因此，未能繼續進行二級納濾，必須對納濾膜進行清洗。

2.3第三類廢水

2.3.1第三類水基本性能

在上述第二種廢水中加入H2SO4調節pH值至

6.34，廢水中出現沉澱，經過濾去除沉澱后的廢水。5月18日～5月30日對現場試驗進水進行了監測分析，試驗進水指標監測數據如表7，由於加入硫酸調節pH值，廢水中SO42-濃度增大，同時COD下降。

2.3.2超濾膜和納濾膜試驗結果

廢水經超濾膜和納濾膜處理前後的水質變化情況見表8。

由表8可知，由於進超濾膜前用H2SO4調節pH值至6.34，因此SO42-質量濃度從680mg/L增加為2970mg/L，經超濾處理后SO42-去除了35.7%，超濾裝置對色度去除率約75%，但對電導率和全鹽量幾乎無去除。

經納濾膜納濾出水色度為2倍，ρ（全鹽量）約563mg/L，ρ（SO42-）為155mg/L，由此可知，納濾對色度去除較好，同時具有較好的脫鹽效果，ρ（全鹽量）從9500mg/L降至563mg/L，脫鹽率約94%，能大量削減外排廢水中的含鹽量。ρ（TOC）為67.4mg/L，ρ（CODCr）為148mg/L，總去除率分別為77.2%和93.6%。

3結論

（1）NaCl為主要助劑的混合濃洗水，COD和TOC的總去除率都在80%以上，納濾階段脫色效果很好，去除率都在99%以上，降低電導率和除鹽效果較差，對鹽分去除效果僅為5.35%。

（2）以硫酸鹽為主要助劑的鹼性染缸廢水和第一道漂洗廢水按照5∶2體積比形成的混合液，混合后pH值約12，納濾過程對電導率和鹽去除效果好，去除率分別為63.4%和60.3%，色度的去除率為93.8%。

（3）調節pH值后的以硫酸鹽為主要助劑的染缸廢水COD和TOC，總去除率分別為77.2%和93.6%，納濾對色度去除較好，總去除率為98.4%。同時具有較好的脫鹽效果，全鹽量質量濃度能從9500mg/L降至563mg/L，脫鹽率約94%，能大量削減外排廢水中的含鹽量。