錢愷
蘇州市吳江環境應急與事故調查中心 江蘇 蘇州 215200
現階段的經濟社會發展中,各行各業都進入了新的發展階段,其生產規模日漸擴大,雖然印染企業生產規模的日漸擴大滿足了市場上對于紡織產品的需求,但是,伴隨著生產的進行,其污水排放量也急劇增長,印染企業的污水處理任務加大。國家對于印染污水的處理有著明確的規定,任何印染企業在污水排放的過程中,都必須要結合這一標準來進行,通過科學的膜處理工藝應用,有效實現印染污水的凈化,突破了傳統工藝下印染污水處理的技術局限。
與其他工業企業的污水相比,印染廢水具有高色度、水質水量極端變化、高鹽度、可生化性低的特點。正是這種特點,使得印染污水的處理難度非常大,要滿足國家的排放標準,往往需要經過多個處理工段,去除其中的污染物和有害物質[1]。當前的處理工藝中,在二級處理方面多以物理化學法和生物處理法為主,生物處理法下,有機物的脫除率非常高,但是對于色度的處理能力十分有限,具有成本低、無二次污染的特點。相比較而言,物理化學法對色度的處理非常有效,處理生化工段后還存在的一些難降解的有機物較為困難,難以滿足排放標準。膜處理技術的種類繁多,這是一種相對新型的處理工藝,在印染污水的處理中非常有效,未來還將有著廣闊的發展前景。
(1)微濾膜分離技術。微濾膜的孔徑處于0.1~10μm之間,這種濾膜的出現時間較早,在長期的發展過程中技術日漸成熟。在印染污水的處理中,應用微濾膜工藝來開展相應的處理,其技術原理與常規的過濾篩方式相似,通過過濾作用,可以將廢水中的細菌、微粒等不溶物去除。根據微濾膜技術在印染廢水中的應用,一些企業使用20μm的新型微濾膜處理技術來進行了印染污水處理,色度和化學污染物的去除率分別高達90%和75%,處理效果較為理想。
(2)超濾膜分離技術。超濾膜技術在當前的工業污水處理中有著廣泛的應用,在印染污水處理中,超濾膜分離技術的應用可以實現對污水中部分燃料和助劑的回收和利用。超濾膜的孔徑保持在0.01~0.1μm之間,因為在膜表面存在著一定的微孔結構,在污水處理的過程中,這些微孔結構可以有選擇性的進行污水中相應物質的分離,對于污水中的一些小分子物質和無機離子可以直接通過,而大分子、細菌等難以通過[2]。根據相關研究,有關學者研究了不同預處理方式下超濾膜技術應用的效果,發現:在微絮凝預處理下,去除率可以達到70%以上;而金屬氧化物超濾膜下,印染污水的色度、濁度和COD去除率分別達到了90%、99%、70%以上,處理效果非常理想。
(3)納濾膜分離技術。納濾膜的孔徑非常小,保持在0.001~0.01μm之間,對于污水中各種分子的截留作用非常明顯。納濾膜傳質機理與超濾膜、微濾膜存在著明顯的不同,是一種比較特殊的壓力驅動膜結構,當前的納濾膜分離技術應用中,所使用的納濾膜很多都為荷電膜,這一特殊的膜種類使得在膜的使用過程中,其行為與自身的電荷特征、溶液電荷形態之間存在著緊密的聯系。在印染廢水的處理中,納濾膜分離技術中所使用的納濾膜,決定了在處理的過程中對于污水中的有機物和高價離子的脫除效率非常好,但小分子物質的截留效果卻難以達到預期。
(4)反滲透膜分離技術。反滲透膜分離技術下使用的膜為無孔致密膜,這一特殊的膜結構使得在利用該種污水處理技術進行處理時,只允許溶劑透過面進行離子性物質的截留,而截留是由膜兩側的靜壓差來驅動的,在靜壓差作用下,有效克服了滲透壓的限制。在印染污水處理中,經由反滲透膜分離技術處理以后的污水中,色度去除率高達99%,出水幾乎可以保持透明狀,這些污水甚至可以被應用在其他領域。
印染污水的處理中,深度處理和回收是關鍵的處理工序,在這些處理環節,由于對水質的要求非常高,如果依舊選用傳統單一的膜處理工藝和技術,很難達到處理的標準,而隨著不斷的技術進步,雙膜技術在深度處理和回收中的應用優勢非常突出。具體的應用中,經由雙膜處理以后的印染污水,由于其水質大大改善,也就可以直接被回用在印染的其他工序中,針對處理以后所得到的濃水,可以將其經由專門的管道回流到常規的處理工序中實現有效處理,正是這一系列的污水處理流程,使得在印染污水的處理中,雙膜技術的應用推進了零排放目標的實現,對于提高印染企業的生態環保效益具有重要的意義。比如,某些印染企業在印染污水的處理中,采用了超濾膜與納濾膜相結合的處理工藝,根據技術應用效果,在超濾膜處理以后的一級出水色度去除率達到了70%,而COD脫除率達到了90%以上,納濾膜進一步對污水加以處理,二級出水的COD和色度、鹽分脫除率分別為80%、90%、70%,處理效果相對理想[3]。
相較于其他類型的工業廢水,印染污水的處理難度更大,因為在廢水中含有的有害物質較多,常規的處理工藝下難以保障脫除效果,且耗時耗力。隨著技術的不斷進步,印染企業在此類污水的處理中,越來越依賴于膜處理工藝,作為新的處理技術,膜處理工藝的類型較多,不僅可以單獨使用,還可以組合起來使用,有效保障了良好的污水處理效果。