双膜技术在印染废水回用工程的应用

俞海桥，王俊川，江良涌，邓家添，任以伟

（1.厦门市威士邦膜科技有限公司，福建 厦门 361101；2.厦门绿邦膜技术有限公司，福建 厦门 361101）

双膜技术在印染废水回用工程的应用

俞海桥1，王俊川1，江良涌1，邓家添1，任以伟2

（1.厦门市威士邦膜科技有限公司，福建 厦门 361101；2.厦门绿邦膜技术有限公司，福建 厦门 361101）

以盛虹集团印染废水回用工程为例，分析了“SMF+HAPRO”双膜技术在印染废水深度处理中的应用。应用情况表明，印染废水经该技术处理后，产水水质优良，满足了生产用水的要求，同时给应用企业带来了经济、环境和社会效益。

超滤;反渗透;印染废水;中水回用;浓水回流

纺织、印染是工业用水大户。在城镇水资源日益匮乏、环保要求日益严格的形势下，用水量大、废水排放量大无疑是困扰纺织、印染行业的两大难题，一些企业也因缺水而不能满负荷生产。印染废水具有高COD、高色度、高盐度等特点，传统的处理技术已经较难达到排放要求[1]。膜技术是目前国际上研发和工程化应用的热点之一。作为一种有效的处理手段，先进的膜处理技术可以去除废水中绝大部分污染物，出水品质高，能直接回用于印染环节，可实现废水减排和清洁生产[2]。盛虹集团印染废水回用工程，采用“SMF+HAPRO”浓水循环中水回用技术对印染废水进行深度处理，处理后的水可回用于生产。

1 技术概况及创新性

1.1 技术概况

“SMF+HAPRO”双膜法中水回用技术是一项工业废水深度处理及回用技术。其中SMF是基于“一种中空纤维多孔膜过滤组件”等多个专利技术而集成的高效超滤系统。HAPRO是基于“膜分离装置”等多个专利技术而集成的短流程、大通量、抗污染型节能高效反渗透膜处理系统。

1.2 创新性

（2）HAPRO系统率先采用“浓水在线增压回流”和“双向进水”工艺。“浓水在线增压回流”技术，把部分浓水在线上回流到反渗透膜的进水口，因为经过反渗透膜后的浓水具有较高的流速和能量，具有能量的浓水回流，可选较低功率的进水泵来实现同等流量的进膜废水，能有效降低系统能耗；采用“双向进水”技术，膜组件的两端均可作为进水口进水，可降低膜组件的污堵几率，提高膜组件的使用效率。

（3）HAPRO系统采用“短流程大通量”设计，实现了大通量进水，减少了膜的药洗次数，延长了膜的使用寿命；可简化清洗系统设计，同时由于“浓水在线增压回流”，又可以保证系统的回收率。

2 工程应用

“SMF+HAPRO”浓水循环中水回用技术已在多家印染企业的中水回用工程中得到应用，本文以其在盛虹集团印染废水中水回用工程的应用为例。

2.1 工程概况

该印染废水回用工程主要包括两个部分：一是日处理2万t的生化处理系统；二是膜法废水深度处理及回用系统，所采用的技术是“SMF+HAPRO”双膜技术。

2.2 工艺流程

该中水回用工程的工艺流程如图1、图2所示。

图1 生化处理系统工艺流程

图2 膜法废水深度处理及回用系统工艺流程

第一部分是生化处理系统：印染废水经收集后通过管道排入调节池，调节后的废水由潜污泵提升进入生化反应池处理，实现对废水中大部分有机物的降解；生化反应池出水进入沉淀池，进行废水的固液分离。沉淀池污泥部分回流生化反应池，剩余污泥进入污泥浓缩池，浓缩后的污泥经由脱水机脱水后外运处置，污泥浓缩池上清液和污泥脱水滤液均回流至调节池。

第二部分是膜法废水深度处理及回用系统：生化反应池出水进入废水深度处理系统，废水首先进入SMF系统，经处理后的系统产水进入HAPRO系统进行深度处理，通过过滤、脱盐等作用，使得出水满足印染工艺生产用水的各项要求后进入回用水池。回用水池中设置清水泵，将得到的回用水提升至厂区各生产车间用于生产。剩余的反渗透浓水经再处理后达标排放。

2.3 技术指标

采用本项技术后，出水水质得到显著提高。废水通过系统深度处理后，对COD、色度、SS、硬度的去除率分别达到99%、98%、95%、87%。水质达到《城市污水再生利用 工业用水水质》（GB/T 19923-2005）中关于工艺与产品用水的标准，满足该企业的印染生产用水要求。原水、出水的主要水质指标的平均值见表1。

表1 系统处理前后水质对比表

2.4 效益分析

2.4.1 经济效益（见表2）

单摆冲击划痕法是使摆锤以一定的初速度刻划试样表面进行一系列由浅入深的冲击划痕试验，整个刻划过程经历弹性接触、塑性变形、断裂等过程。利用一维划痕模型计算出单位长度涂层-基体界面破坏时所消耗的能量，对涂层-基体界面结合强度进行表征。Duan等[41]通过测量物理气相沉积制备的硬质TiN涂层开发了一种高精度测量冲击能量消耗的单摆锤冲击划痕试验，提出了评价涂层和基体之间的粘附性的新标准。

表2 经济效益分析表

综上分析，项目每年节省的废水处理费用和自来水费用总计1284.8万元，扣除运行费用1055.4万元，项目每年还可为企业带来产生229.4万元的效益。由此可见，项目在节水减排的同时具有一定的经济效益。

2.4.2 环境、社会效益

（1）通过建设该工程，实现了企业内部印染废水回用处理，可减少废水的排放量，每年减少排放污水292万m3，每年水污染物的削减量达到COD292t，氨氮29.2t，总磷2.92t，大大减轻了对周边环境的影响。

（2）有利于企业的可持续发展。该工程有效地控制了印染废水的无序排放，实现了水资源的大量回收再利用，为实现清洁生产迈出了重要一步，减少了企业的用水成本，降低了生产成本。

（3）有利于带动同行业的节水减排。项目的成功实施将为当地其他印染企业起到了示范作用，有利于印染废水回用技术的推广，从而带动地方同行业节水减排。

（4）有利于提升企业的社会声誉。该工程的建设，使该公司不仅获得“节能减排优秀企业”、“清洁生产企业”等荣誉称号，还在本地区、本行业中树立了良好的社会形象。

3 结论

（1）“SMF+HAPRO”双膜技术用于印染废水回用工程，回用水达到《城市污水再生利用 工业用水水质》（GB/T 19923-2005）中关于工艺与产品用水的标准。产水水质优良，满足印染企业的生产用水要求。

（2）“SMF+HAPRO”双膜组合的工艺技术，在盛虹集团印染废水回用工程中得到很好运用，两年多来，整套系统运行稳定，各项性能指标均能达到工艺要求。

（3）“SMF+HAPRO”双膜技术用于印染废水回用工程，给应用企业带来经济、环境和社会效益。

[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，张国亮，孟琴，等.超滤/反渗透双膜技术深度处理印染废水[J].环境工程学报，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

计划项目：厦门市科技计划3502Z20100081资助。