膜法染料廢水處理工藝研究

世界上的水資源本就十分有限，染料廢水的排放除了對(duì)環(huán)境造成污染，對(duì)于水資源的影響也是十分嚴(yán)重的。為了保護(hù)國家水資源和保護(hù)人類生存的環(huán)境，染料廢水的治理刻不容緩。近幾年來，我國在染料廢水的處理上取得了不少突破，出現(xiàn)了不少新的染料廢水處理技術(shù)，如何根據(jù)廢水特點(diǎn)選擇恰當(dāng)?shù)奶幚砑夹g(shù)并發(fā)揮其強(qiáng)效果成為廢水治理的關(guān)鍵。其中膜法染料廢水處理技術(shù)受到了不少機(jī)構(gòu)的青睞，其應(yīng)用也愈加廣泛，本文正是針對(duì)此技術(shù)展開詳細(xì)研究。

一、染料廢水相關(guān)概論

（一）染料廢水的特點(diǎn)

纖維種類、加工工藝、染化料種類等是影響染料廢水水質(zhì)的重要因素，不同情況下的染料廢水的污染物組成不同。通常來講，染料廢水具有水量大、有機(jī)污染物含量高、色度深、堿性大、水質(zhì)變化大等特點(diǎn)，處理起來比較困難。傳統(tǒng)廢水處理技術(shù)根本不能*去除水中污染物，例如化學(xué)沉淀和氣浮法等方法對(duì)這些染料廢水的 COD 去除率也僅僅在 30%左右。

pH做為基本的污水指標(biāo)，勢(shì)必成為供求的熱點(diǎn)，這對(duì)廣大的E-1312 pH電極，S400-RT33 pH電極制造商，比如美國BroadleyJames來說是個(gè)重大利好。美國BroadleyJames做為老牌的E-1312 pH電極，S400-RT33 pH電極制造商，必將為中國的環(huán)保事業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益。我們美國BroadleyJames生產(chǎn)的E-1312 pH電極，S400-RT33 pH電極經(jīng)久耐用，質(zhì)量可靠，測(cè)試準(zhǔn)確，廣泛應(yīng)用于各級(jí)環(huán)保污水監(jiān)測(cè)以及污水處理過程。

一般染料廢水pH值為6～13，色度可高達(dá)1000倍，CODC r為400～4000mg/L，BOD5為100～1000mg/L， 染料廢水一般具有污染物濃度高、種類多、含有毒害成份及色度高的特點(diǎn)。根據(jù)染料廢水的處理難度可以將其分三類：

一類是高濃度染料廢水，這一類廢水主要指的是機(jī)織布的褪煮漂廢水、牛仔線的漿染廢水、印花廢水、蠟染廢水、堿減量廢水和繡花廢水等。第二類是中等濃度染料廢水，主要包括毛織物染色、針織染色、絲綢染整、縫紉線染色及拉鏈染色等。第三類是低濃度染料廢水，比如牛仔服飾洗漂等產(chǎn)生的廢水。

（二）染料廢水的具體來源

染料廢水的具體來源主要有：染料中的化學(xué)元素的沉積、染料中有毒元素的積累、放射性元素輻射等方面。工業(yè)企業(yè)在進(jìn)行染料壓濾作業(yè)時(shí)，或者清洗板框壓濾機(jī)的時(shí)候，容易產(chǎn)生一定的染料廢水。這些染料廢水中的染料色素、懸浮物、氨氮元素等的含量較高，長(zhǎng)期積累之后容易導(dǎo)致整體需氧量增加，會(huì)對(duì)周圍水質(zhì)造成輻射性污染，從而加劇環(huán)境污染問題。

二、膜法染料廢水處理工藝的重要性

（一）染料廢水處理的必要性

染料廢水未經(jīng)處理排放至天然水體之后，由于染料廢水的整體溫度偏高，其內(nèi)部所含的有機(jī)物會(huì)迅速消耗自然水體中的氧氣，在缺氧條件下，自然水體容易發(fā)生厭氧分解進(jìn)而生成H2S，這種物質(zhì)的出現(xiàn)又會(huì)進(jìn)一步加大水體中的溶解氧的消耗量，從而陷入惡性循環(huán)之中。染料廢水中的磷、氮等元素的含量較高，排入自然水體之后容易使自然水源過于富營養(yǎng)化，漂白廢水中的游離氯等還可能破壞或降低自然河流的自我凈化能力，從而加劇自然水源的污染。

在染料的工業(yè)生產(chǎn)的過程中，會(huì)產(chǎn)生大量的高鹽度(質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于 5 %)、高色度(數(shù)萬至十幾萬)、高 CODC r(數(shù)萬至十幾萬)的染料廢水。這些染料廢水的 BOD5 與CODC r 的比值小于 0.4 ，生物降解性較差 ；同時(shí)廢水中所含鹽將會(huì)進(jìn)一步降低廢水的生物降解性。但是就目前的處理技術(shù)來說，該類廢水的處理還相當(dāng)困難，這不僅惡化了環(huán)境還制約了染料工業(yè)的健康發(fā)展。所以促進(jìn)廢水處理技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展，加強(qiáng)染料廢水的處理，是實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)與社會(huì)發(fā)展的必要前提。

（二）膜法染料廢水處理的優(yōu)勢(shì)

膜法染料廢水處理技術(shù)能夠?qū)θ玖蠌U水進(jìn)行深度的處理與凈化，該技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值和環(huán)保價(jià)值較高，即便在高廢水回收率的條件下,仍然可以將染料廢水中色度以及CODC r去除。膜法染料廢水處理技術(shù)的關(guān)鍵在于納濾膜的滲透與過濾作用，能夠高速有效的分離染料廢水中的污染物質(zhì)，處理過程簡(jiǎn)單方便且所需能源消耗較低，工藝條件容易把控，具有節(jié)能環(huán)保的優(yōu)勢(shì)，因而得到了廣泛應(yīng)用。例如水的軟化 、飲用水的凈化、傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝的改造、廢水處理和資源化等領(lǐng)域，另外在染料、紙張?jiān)霭讋⑹秤蒙?、多糖等生?、醫(yī)藥 、化工行業(yè)的產(chǎn)品的分離、精制 、濃縮及廢水處理和資源化等方面也受到了廣泛青睞。

三、膜法染料廢水處理工藝研究

（一）操作條件的控制

1.進(jìn)料流量對(duì)廢水處理的影響

選擇全循環(huán)方法對(duì)膜法染料廢水處理工藝的進(jìn)料流量進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)進(jìn)料流量加大時(shí)，膜通量也會(huì)隨之加大，反之則隨之減校結(jié)果表明，當(dāng)進(jìn)料流量加大時(shí)，染料廢水在膜表面的流動(dòng)速率會(huì)增大，這種狀態(tài)下膜面的濃差極化和污染情況會(huì)得以減輕，有助于增強(qiáng)凈化效果。但是凡事都具有兩面性，如果進(jìn)料流量過大，會(huì)增大沿程壓力損失，從而減小膜表面的凈壓差，進(jìn)而對(duì)膜通量造成負(fù)影響。

2.操作壓力對(duì)廢水處理的影響

操作壓力越大，膜通量就會(huì)越大，但是操作壓力的增幅會(huì)隨膜通量的增加而減校除此之外，當(dāng)染料廢水的濃縮程度越大時(shí)，操作壓力對(duì)膜通量的影響力度會(huì)越校因此在實(shí)際染料廢水處理過程中通常采用低壓、高流速的工藝流程。

（二）膜處理過程中廢水的不斷濃縮

采用膜法來處理染料廢水時(shí)，染料廢水將會(huì)隨著處理時(shí)間的推移而不斷濃縮，在染料廢水不斷濃縮的情況下，膜的性能也會(huì)隨之改變。廢水濃度越高，膜的通水量越低，反之則越高。但是膜對(duì)染料廢水中物質(zhì)的截留率以及色度的去除率仍穩(wěn)定在在100 %左右，當(dāng)過程回收率達(dá)到80 %的時(shí)候，膜對(duì)染料廢水中的CODC r的脫除率仍然可以達(dá)到達(dá)99 %以上，這就是膜法染料廢水處理工藝受到企業(yè)青睞的原因。

（三）納濾膜的處理

在染料廢水的處理過程中，膜通水量下降的原因有兩個(gè)。一是廢水滲透壓的增加，二是膜在處理過程中受到了污染。前文提到過，染料廢水的物質(zhì)組成相對(duì)復(fù)雜，在處理過程中難免會(huì)對(duì)納濾膜產(chǎn)生污染，具體包括幾下幾種情況：染料廢水中存在某些工業(yè)油污 、油劑(包括非極性添加劑)等，這類油污容易吸附在膜的表面，清洗較為困難；難溶或非溶性有機(jī)物的分子量較小，容易對(duì)納濾膜表面造成不可逆的污染；水不溶性無機(jī)物，比如無機(jī)膠體(如氧化鐵、氧化硅等)，這種物質(zhì)的清晰難度也非常大；部分污染物質(zhì)在染料廢水的濃縮過程中發(fā)生物理或者化學(xué)變化沉積在膜表面，造成膜的堵塞。

因此在實(shí)際處理過程中，通常需要對(duì)入膜染的料廢水進(jìn)行一定的預(yù)處理，緩解其對(duì)膜的污染程度。在膜處理階段定期使用去離子水、酸洗滌劑等清洗納濾膜，可以有效保障納濾膜的膜通量和染料廢水處理效果。