雙膜技術(shù)在印染廢水回用工程的應(yīng)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(shù)有限公司，福建 廈門 361101）

雙膜技術(shù)在印染廢水回用工程的應(yīng)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(shù)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(shù)在印染廢水深度處理中的應(yīng)用。應(yīng)用情況表明，印染廢水經(jīng)該技術(shù)處理后，產(chǎn)水水質(zhì)優(yōu)良，滿足了生產(chǎn)用水的要求，同時給應(yīng)用企業(yè)帶來了經(jīng)濟、環(huán)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(yè)用水大戶。在城鎮(zhèn)水資源日益匱乏、環(huán)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(yè)的兩大難題，一些企業(yè)也因缺水而不能滿負荷生產(chǎn)。印染廢水具有高COD、高色度、高鹽度等特點，傳統(tǒng)的處理技術(shù)已經(jīng)較難達到排放要求[1]。膜技術(shù)是目前國際上研發(fā)和工程化應(yīng)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(shù)可以去除廢水中絕大部分污染物，出水品質(zhì)高，能直接回用于印染環(huán)節(jié)，可實現(xiàn)廢水減排和清潔生產(chǎn)[2]。盛虹集團印染廢水回用工程，采用“SMF+HAPRO”濃水循環(huán)中水回用技術(shù)對印染廢水進行深度處理，處理后的水可回用于生產(chǎn)。

1 技術(shù)概況及創(chuàng)新性

1.1 技術(shù)概況

“SMF+HAPRO”雙膜法中水回用技術(shù)是一項工業(yè)廢水深度處理及回用技術(shù)。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(shù)而集成的高效超濾系統(tǒng)。HAPRO是基于“膜分離裝置”等多個專利技術(shù)而集成的短流程、大通量、抗污染型節(jié)能高效反滲透膜處理系統(tǒng)。

1.2 創(chuàng)新性

（2）HAPRO系統(tǒng)率先采用“濃水在線增壓回流”和“雙向進水”工藝?！皾馑诰€增壓回流”技術(shù)，把部分濃水在線上回流到反滲透膜的進水口，因為經(jīng)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(xiàn)同等流量的進膜廢水，能有效降低系統(tǒng)能耗；采用“雙向進水”技術(shù)，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(tǒng)采用“短流程大通量”設(shè)計，實現(xiàn)了大通量進水，減少了膜的藥洗次數(shù)，延長了膜的使用壽命；可簡化清洗系統(tǒng)設(shè)計，同時由于“濃水在線增壓回流”，又可以保證系統(tǒng)的回收率。

2 工程應(yīng)用

“SMF+HAPRO”濃水循環(huán)中水回用技術(shù)已在多家印染企業(yè)的中水回用工程中得到應(yīng)用，本文以其在盛虹集團印染廢水中水回用工程的應(yīng)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(tǒng)；二是膜法廢水深度處理及回用系統(tǒng)，所采用的技術(shù)是“SMF+HAPRO”雙膜技術(shù)。

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(tǒng)工藝流程

圖2 膜法廢水深度處理及回用系統(tǒng)工藝流程

第一部分是生化處理系統(tǒng)：印染廢水經(jīng)收集后通過管道排入調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)后的廢水由潛污泵提升進入生化反應(yīng)池處理，實現(xiàn)對廢水中大部分有機物的降解；生化反應(yīng)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(yīng)池，剩余污泥進入污泥濃縮池，濃縮后的污泥經(jīng)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(diào)節(jié)池。

第二部分是膜法廢水深度處理及回用系統(tǒng)：生化反應(yīng)池出水進入廢水深度處理系統(tǒng)，廢水首先進入SMF系統(tǒng)，經(jīng)處理后的系統(tǒng)產(chǎn)水進入HAPRO系統(tǒng)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(chǎn)用水的各項要求后進入回用水池?；赜盟刂性O(shè)置清水泵，將得到的回用水提升至廠區(qū)各生產(chǎn)車間用于生產(chǎn)。剩余的反滲透濃水經(jīng)再處理后達標排放。

2.3 技術(shù)指標

采用本項技術(shù)后，出水水質(zhì)得到顯著提高。廢水通過系統(tǒng)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(zhì)達到《城市污水再生利用 工業(yè)用水水質(zhì)》（GB/T 19923-2005）中關(guān)于工藝與產(chǎn)品用水的標準，滿足該企業(yè)的印染生產(chǎn)用水要求。原水、出水的主要水質(zhì)指標的平均值見表1。

表1 系統(tǒng)處理前后水質(zhì)對比表

2.4 效益分析

2.4.1 經(jīng)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(jīng)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(jié)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(zhì)TiN涂層開發(fā)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(jīng)濟效益分析表

綜上分析，項目每年節(jié)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(yè)帶來產(chǎn)生229.4萬元的效益。由此可見，項目在節(jié)水減排的同時具有一定的經(jīng)濟效益。

2.4.2 環(huán)境、社會效益

（1）通過建設(shè)該工程，實現(xiàn)了企業(yè)內(nèi)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(huán)境的影響。

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

（3）有利于帶動同行業(yè)的節(jié)水減排。項目的成功實施將為當?shù)仄渌∪酒髽I(yè)起到了示范作用，有利于印染廢水回用技術(shù)的推廣，從而帶動地方同行業(yè)節(jié)水減排。

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

3 結(jié)論

（1）“SMF+HAPRO”雙膜技術(shù)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(yè)用水水質(zhì)》（GB/T 19923-2005）中關(guān)于工藝與產(chǎn)品用水的標準。產(chǎn)水水質(zhì)優(yōu)良，滿足印染企業(yè)的生產(chǎn)用水要求。

（2）“SMF+HAPRO”雙膜組合的工藝技術(shù)，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(tǒng)運行穩(wěn)定，各項性能指標均能達到工藝要求。

（3）“SMF+HAPRO”雙膜技術(shù)用于印染廢水回用工程，給應(yīng)用企業(yè)帶來經(jīng)濟、環(huán)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(shù)深度處理印染廢水[J].環(huán)境工程學(xué)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。