曝氣生物濾池-納濾深度處理印染廢水的研究

目前,國內對印染廢水的處理仍以常規工藝為主,處理對象主要為SS、COD和色度;較成熟的印染廢水再生回用工藝尚不多見(jiàn),其主要困難在于對低濃度、難降解有機物和無(wú)機鹽的去除。曝氣生物濾池(BAF)可用于處理低懸浮物濃度和低濃度、難降解有機廢水;納濾(NF)是使水溶液中的某些組分在壓力的推動(dòng)下選擇性地透過(guò)半透膜的一種分離技術(shù)。筆者以某印染廠(chǎng)廢水處理站排放口出水為原水,采用曝氣生物濾池—納濾工藝進(jìn)行了印染廢水再生回用處理研究。

1　試驗部分

1.1　試驗背景

廣東某大型針織印染廠(chǎng)使用的染料以活性染料為主,偶爾使用硫化染料;其印染廢水主要來(lái)自針織棉染色、漂洗等工藝單元。該廠(chǎng)原廢水處理站的排放量約為1 ×104 m3 /d,采用混凝沉淀處理工藝,其中陽(yáng)離子型季胺鹽混凝劑的投加量為120 mg/L,陰離子型聚丙烯酰胺的投加量約為1 mg/L,出水基本達到國家排放標準�，F在廠(chǎng)方希望能實(shí)現廢水回用,但目前我國對印染工業(yè)廢水的再生回用水質(zhì)尚無(wú)標準,根據廠(chǎng)方建議并參考國內外資料,提出了本試驗的再生回用水水質(zhì)。試驗以該印染廠(chǎng)廢水處理站排放口出水為原水,排放口出水的水質(zhì)情況及再生回用水的水質(zhì)如表1所示。

1.2　工藝流程

試驗的工藝流程見(jiàn)圖1。

1.3　分析方法

色度、pH值、COD、SS、硬度和無(wú)機鹽等指標均參照《水和廢水監測分析方法》(第4版)中的標準方法進(jìn)行測定;金屬陽(yáng)離子采用火焰原子吸收法測定。

2　結果與討論

2.1　曝氣生物濾池對COD的去除效果

BAF的接種污泥取自某污水處理廠(chǎng)的二沉池污泥。運行約1個(gè)月后,系統對COD的去除率趨于穩定,鏡檢觀(guān)察反沖洗時(shí)帶出的污泥,發(fā)現污泥中的生物相較為豐富,有累枝蟲(chóng)、鐘蟲(chóng)、纖毛蟲(chóng)和輪蟲(chóng)等,認為生物膜已基本成熟,填料掛膜成功。曝氣生物濾池穩定運行后,其進(jìn)水水力負荷與COD去除率的關(guān)系如表3所示。

2.2　預處理系統的處理效果

納濾的預處理工藝對濁度具有良好的去除效果,在進(jìn)水平均濁度為5. 8 NTU 的情況下,出水平均濁度達到了1. 64 NTU,平均去除率為71. 7%。經(jīng)過(guò)預處理后, 出水的SD I值為3. 5 ～4. 8, 平均為4. 1。預處理出水經(jīng)保安過(guò)濾器過(guò)濾后,可基本滿(mǎn)足納濾膜進(jìn)水的水質(zhì)要求。但試驗中發(fā)現,精密過(guò)濾器的污染情況較為嚴重,一般10～12 d需更換1次濾芯。

2.3　納濾系統的處理效果

2.3.1　水回收率隨時(shí)間的變化

初始時(shí)的進(jìn)水壓力為0. 92MPa,膜通量約為19L/(m2·h) ,系統的初始水回收率約為15%。納濾膜系統的水回收率隨運行時(shí)間的變化如圖2所示。

2.3.2　壓力差隨時(shí)間的變化

壓力差是進(jìn)水壓力與濃水壓力之間的差值,即進(jìn)水流經(jīng)膜元件的壓力降低值。在連續流下,如果壓力差增加,則意味著(zhù)膜孔的堵塞加劇。試驗中納濾膜系統的壓力差隨運行時(shí)間的變化見(jiàn)圖3。

2.3.3　脫鹽率隨時(shí)間的變化

納濾系統的脫鹽率隨時(shí)間的變化如圖4所示。

2.4　各單元出水水質(zhì)情況

各單元的出水水質(zhì)指標的平均值見(jiàn)表4。

從表4可以看出,經(jīng)該工藝處理后出水中二價(jià)以上的離子均未檢出,一方面表明納濾系統對二價(jià)以上的離子具有很高的去除率,另一方面也可能與進(jìn)水的二價(jià)離子濃度較低有關(guān)。經(jīng)組合工藝處理后出水中各主要水質(zhì)指標均滿(mǎn)足設計的回用水水質(zhì)要求。具體參見(jiàn)http://www.sharpedgetext.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

3　結論

①以某大型印染廠(chǎng)廢水處理站排放口出水為原水,采用曝氣生物濾池—納濾工藝進(jìn)行印染廢水的再生回用處理,結果表明,曝氣生物濾池對原水具有較好的處理效果,在水力負荷為1.02 m3/(m2·h)時(shí),其對COD的去除率為31. 4%。

②納濾系統的預處理工藝采用混凝沉淀加機械過(guò)濾工藝,對濁度的平均去除率為71.7% ,出水平均濁度為1.64 NTU;出水SD I值平均為4.1;預處理工藝出水經(jīng)保安過(guò)濾器過(guò)濾后可基本滿(mǎn)足納濾膜進(jìn)水水質(zhì)要求。

③納濾系統的水回收率隨運行時(shí)間的延長(cháng)而下降;壓力差則隨運行時(shí)間的延長(cháng)而上升; 在進(jìn)水TDS為3750～4280 mg/L時(shí),納濾系統的脫鹽率為95.4%～96.6% ,平均為96.1%。系統運行28d時(shí)進(jìn)行化學(xué)清洗,清洗后的水回收率可恢復至運行初期的94%;清洗前、后其脫鹽率沒(méi)有明顯變化。

④組合工藝的出水水質(zhì)可滿(mǎn)足設計的回用水質(zhì)要求,處理效果較為穩定。（作者：謝春生，浙江理工大學(xué)材料與紡織學(xué)院）