雙膜技術在印染廢水回用工程的應用

俞海橋，王俊川，江良涌，鄧家添，任以偉

（1.廈門市威士邦膜科技有限公司，福建 廈門 361101；2.廈門綠邦膜技術有限公司，福建 廈門 361101）

雙膜技術在印染廢水回用工程的應用

俞海橋1，王俊川1，江良涌1，鄧家添1，任以偉2

（1.廈門市威士邦膜科技有限公司，福建 廈門 361101；2.廈門綠邦膜技術有限公司，福建 廈門 361101）

以盛虹集團印染廢水回用工程為例，分析了“SMF+HAPRO”雙膜技術在印染廢水深度處理中的應用。應用情況表明，印染廢水經該技術處理后，產水水質優良，滿足了生產用水的要求，同時給應用企業帶來了經濟、環境和社會效益。

超濾;反滲透;印染廢水;中水回用;濃水回流

紡織、印染是工業用水大戶。在城鎮水資源日益匱乏、環保要求日益嚴格的形勢下，用水量大、廢水排放量大無疑是困擾紡織、印染行業的兩大難題，一些企業也因缺水而不能滿負荷生產。印染廢水具有高COD、高色度、高鹽度等特點，傳統的處理技術已經較難達到排放要求[1]。膜技術是目前國際上研發和工程化應用的熱點之一。作為一種有效的處理手段，先進的膜處理技術可以去除廢水中絕大部分污染物，出水品質高，能直接回用于印染環節，可實現廢水減排和清潔生產[2]。盛虹集團印染廢水回用工程，采用“SMF+HAPRO”濃水循環中水回用技術對印染廢水進行深度處理，處理后的水可回用于生產。

1 技術概況及創新性

1.1 技術概況

“SMF+HAPRO”雙膜法中水回用技術是一項工業廢水深度處理及回用技術。其中SMF是基于“一種中空纖維多孔膜過濾組件”等多個專利技術而集成的高效超濾系統。HAPRO是基于“膜分離裝置”等多個專利技術而集成的短流程、大通量、抗污染型節能高效反滲透膜處理系統。

1.2 創新性

（2）HAPRO系統率先采用“濃水在線增壓回流”和“雙向進水”工藝。“濃水在線增壓回流”技術，把部分濃水在線上回流到反滲透膜的進水口，因為經過反滲透膜后的濃水具有較高的流速和能量，具有能量的濃水回流，可選較低功率的進水泵來實現同等流量的進膜廢水，能有效降低系統能耗；采用“雙向進水”技術，膜組件的兩端均可作為進水口進水，可降低膜組件的污堵幾率，提高膜組件的使用效率。

（3）HAPRO系統采用“短流程大通量”設計，實現了大通量進水，減少了膜的藥洗次數，延長了膜的使用壽命；可簡化清洗系統設計，同時由于“濃水在線增壓回流”，又可以保證系統的回收率。

2 工程應用

“SMF+HAPRO”濃水循環中水回用技術已在多家印染企業的中水回用工程中得到應用，本文以其在盛虹集團印染廢水中水回用工程的應用為例。

2.1 工程概況

該印染廢水回用工程主要包括兩個部分：一是日處理2萬t的生化處理系統；二是膜法廢水深度處理及回用系統，所采用的技術是“SMF+HAPRO”雙膜技術。

2.2 工藝流程

該中水回用工程的工藝流程如圖1、圖2所示。

圖1 生化處理系統工藝流程

圖2 膜法廢水深度處理及回用系統工藝流程

第一部分是生化處理系統：印染廢水經收集后通過管道排入調節池，調節后的廢水由潛污泵提升進入生化反應池處理，實現對廢水中大部分有機物的降解；生化反應池出水進入沉淀池，進行廢水的固液分離。沉淀池污泥部分回流生化反應池，剩余污泥進入污泥濃縮池，濃縮后的污泥經由脫水機脫水后外運處置，污泥濃縮池上清液和污泥脫水濾液均回流至調節池。

第二部分是膜法廢水深度處理及回用系統：生化反應池出水進入廢水深度處理系統，廢水首先進入SMF系統，經處理后的系統產水進入HAPRO系統進行深度處理，通過過濾、脫鹽等作用，使得出水滿足印染工藝生產用水的各項要求后進入回用水池。回用水池中設置清水泵，將得到的回用水提升至廠區各生產車間用于生產。剩余的反滲透濃水經再處理后達標排放。

2.3 技術指標

采用本項技術后，出水水質得到顯著提高。廢水通過系統深度處理后，對COD、色度、SS、硬度的去除率分別達到99%、98%、95%、87%。水質達到《城市污水再生利用 工業用水水質》（GB/T 19923-2005）中關于工藝與產品用水的標準，滿足該企業的印染生產用水要求。原水、出水的主要水質指標的平均值見表1。

表1 系統處理前后水質對比表

2.4 效益分析

2.4.1 經濟效益（見表2）

單擺沖擊劃痕法是使擺錘以一定的初速度刻劃試樣表面進行一系列由淺入深的沖擊劃痕試驗，整個刻劃過程經歷彈性接觸、塑性變形、斷裂等過程。利用一維劃痕模型計算出單位長度涂層-基體界面破壞時所消耗的能量，對涂層-基體界面結合強度進行表征。Duan等[41]通過測量物理氣相沉積制備的硬質TiN涂層開發了一種高精度測量沖擊能量消耗的單擺錘沖擊劃痕試驗，提出了評價涂層和基體之間的粘附性的新標準。

表2 經濟效益分析表

綜上分析，項目每年節省的廢水處理費用和自來水費用總計1284.8萬元，扣除運行費用1055.4萬元，項目每年還可為企業帶來產生229.4萬元的效益。由此可見，項目在節水減排的同時具有一定的經濟效益。

2.4.2 環境、社會效益

（1）通過建設該工程，實現了企業內部印染廢水回用處理，可減少廢水的排放量，每年減少排放污水292萬m3，每年水污染物的削減量達到COD292t，氨氮29.2t，總磷2.92t，大大減輕了對周邊環境的影響。

（2）有利于企業的可持續發展。該工程有效地控制了印染廢水的無序排放，實現了水資源的大量回收再利用，為實現清潔生產邁出了重要一步，減少了企業的用水成本，降低了生產成本。

（3）有利于帶動同行業的節水減排。項目的成功實施將為當地其他印染企業起到了示范作用，有利于印染廢水回用技術的推廣，從而帶動地方同行業節水減排。

（4）有利于提升企業的社會聲譽。該工程的建設，使該公司不僅獲得“節能減排優秀企業”、“清潔生產企業”等榮譽稱號，還在本地區、本行業中樹立了良好的社會形象。

3 結論

（1）“SMF+HAPRO”雙膜技術用于印染廢水回用工程，回用水達到《城市污水再生利用 工業用水水質》（GB/T 19923-2005）中關于工藝與產品用水的標準。產水水質優良，滿足印染企業的生產用水要求。

（2）“SMF+HAPRO”雙膜組合的工藝技術，在盛虹集團印染廢水回用工程中得到很好運用，兩年多來，整套系統運行穩定，各項性能指標均能達到工藝要求。

（3）“SMF+HAPRO”雙膜技術用于印染廢水回用工程，給應用企業帶來經濟、環境和社會效益。

[1]Mo J. H. ， Lee Y. H. ， Kim J. ， et al. Treatment of dye aqueous solutions using nanofiltration polyamide composite membranes for the dye wastewater reuse[J]. Dyes and Pigments， 2008， 76： 429-434.

[2]曾杭成，張國亮，孟琴，等.超濾/反滲透雙膜技術深度處理印染廢水[J].環境工程學報，2008，2（8）：1021-1025.

Application of Double Membrane Technology in Printing and Dyeing Wastewater Reuse Project

YU Hai-qiao, WANG Jun-chuan, JIANG Liang-yong, Deng Jia-tian, REN Yi-wei

X703

A

1006-5377（2011）08-0031-03

計劃項目：廈門市科技計劃3502Z20100081資助。