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    膜法染料廢水處理工藝技術研究討論
    瀏覽量:2091次 發布日期:2020/1/9 16:37:51
    世界上的水資源本就十分有限,染料廢水的排放除了對環境造成污染,對于水資源的影響也是十分嚴重的。為了保護國家水資源和保護人類生存的環境,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,出現了不少新的染料廢水處理技術,如何根據廢水特點選擇最恰當的處理技術并發揮其最強效果成為廢水治理的關鍵。其中膜法染料廢水處理技術受到了不少機構的青睞,其應用也愈加廣泛,本文正是針對此技術展開詳細研究。

    一、染料廢水相關概論

    (一)染料廢水的特點

    纖維種類、加工工藝、染化料種類等是影響染料廢水水質的重要因素,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、有機污染物含量高、色度深、堿性大、水質變化大等特點,處理起來比較困難。傳統廢水處理技術根本不能完全去除水中污染物,例如化學沉淀和氣浮法等方法對這些染料廢水的 COD 去除率也僅僅在 30%左右。

    一般染料廢水pH值為6~13,色度可高達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。根據染料廢水的處理難度可以將其分三類:

    第一類是高濃度染料廢水,這一類廢水主要指的是機織布的褪煮漂廢水、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。工業企業在進行染料壓濾作業時,或者清洗板框壓濾機的時候,容易產生一定的染料廢水。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,長期積累之后容易導致整體需氧量增加,會對周圍水質造成輻射性污染,從而加劇環境污染問題。

    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,其內部所含的有機物會迅速消耗自然水體中的氧氣,在缺氧條件下,自然水體容易發生厭氧分解進而生成H2S,這種物質的出現又會進一步加大水體中的溶解氧的消耗量,從而陷入惡性循環之中。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。

    在染料的工業生產的過程中,會產生大量的高鹽度(質量分數大于 5 %)、高色度(數萬至十幾萬)、高 CODC r(數萬至十幾萬)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 ;同時廢水中所含鹽將會進一步降低廢水的生物降解性。但是就目前的處理技術來說,該類廢水的處理還相當困難,這不僅惡化了環境還制約了染料工業的健康發展。所以促進廢水處理技術的創新與發展,加強染料廢水的處理,是實現環境保護與社會發展的必要前提。

    (二)膜法染料廢水處理的優勢

    膜法染料廢水處理技術能夠對染料廢水進行深度的處理與凈化,該技術的實際應用價值和環保價值較高,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的關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,處理過程簡單方便且所需能源消耗較低,工藝條件容易把控,具有節能環保的優勢,因而得到了廣泛應用。例如水的軟化 、飲用水的凈化、傳統生產工藝的改造、廢水處理和資源化等領域,另外在染料、紙張增白劑、食用色素、多糖等生物 、醫藥 、化工行業的產品的分離、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.進料流量對廢水處理的影響

    選擇全循環方法對膜法染料廢水處理工藝的進料流量進行研究發現,當進料流量加大時,膜通量也會隨之加大,反之則隨之減校結果表明,當進料流量加大時,染料廢水在膜表面的流動速率會增大,這種狀態下膜面的濃差極化和污染情況會得以減輕,有助于增強凈化效果。但是凡事都具有兩面性,如果進料流量過大,會增大沿程壓力損失,從而減小膜表面的凈壓差,進而對膜通量造成負影響。

    2.操作壓力對廢水處理的影響

    操作壓力越大,膜通量就會越大,但是操作壓力的增幅會隨膜通量的增加而減校除此之外,當染料廢水的濃縮程度越大時,操作壓力對膜通量的影響力度會越校因此在實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,染料廢水將會隨著處理時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。但是膜對染料廢水中物質的截留率以及色度的去除率仍穩定在在100 %左右,當過程回收率達到80 %的時候,膜對染料廢水中的CODC r的脫除率仍然可以達到達99 %以上,這就是膜法染料廢水處理工藝受到企業青睞的原因。

    (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。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,染料廢水的物質組成相對復雜,在處理過程中難免會對納濾膜產生污染,具體包括幾下幾種情況:染料廢水中存在某些工業油污 、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;難溶或非溶性有機物的分子量較小,容易對納濾膜表面造成不可逆的污染;水不溶性無機物,比如無機膠體(如氧化鐵、氧化硅等),這種物質的清晰難度也非常大;部分污染物質在染料廢水的濃縮過程中發生物理或者化學變化沉積在膜表面,造成膜的堵塞。

    因此在實際處理過程中,通常需要對入膜染的料廢水進行一定的預處理,緩解其對膜的污染程度。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。

    結語

    綜上所述,染料廢水具有物質組成復雜、水量大、處理難度大等特點,任意排放既會加劇環境污染,又會阻礙工業發展。因此,必須充分認識到染料廢水處理的必要性,積極采用各種有效技術實現染料廢水的達標處理。其中膜法處理技術就是一個極其具有發展前景的廢水處理工藝,利用其處理廢水時需要注意操作條件、廢水濃度以及膜污染情況,保證廢水的處理效果。


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