反渗透法深度处理印染废水试验研究

邓金城　陈重洋

摘 要：印染废水是一种极难处理的污染废水，相关部门要高度重视其处理结果。简要研究了反渗透法深度处理印染废水试验的相关内容，结合试验实例，详细介绍了试验方法，并分析和探讨了试验所得结果，以期能为相关工作提供参考。

关键词：反渗透；印染废水；试验方法；盘式过滤系统

中图分类号：X703.1 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.12.128

反渗透又被称为逆渗透，它是一种以压力差为推动力，从溶液中分离出溶剂的膜分离操作方法。印染废水作为极难处理的污染废水之一，将反渗透法应用到其处理过程中，能极大地提高处理能力。基于此，本文简要探讨了反渗透法深度处理印染废水试验的相关内容，相信对有关方面工作有一定的帮助。

1 试验方法

本工艺选择的中试试验在某印染企业进行，处理水为生化系统处理后产出的排放水，即A/O生物膜法加混凝气浮工艺后的产出水。其出水SS含量大于100 mg/L，COD为200 mg/L左右。只有做好预处理，才能进入RO系统进行深度净化处理。对于经过生化处理后的印染出水，它是先进入预处理系统，再进入CUF作两级预处理后进入反渗透系统作进一步的处理。预处理工艺分别为盘式过滤、板框压滤和SMF。反渗透系统是产水进入回用水池收集起来后回用。其中，SMF为自主研发的浸没式超滤系统。它是基于“一种中空纤维多孔膜过滤组件”“一种中水回用设备及回用工艺”等多个专利技术形成的高效浸没式超滤系统。该系统的膜组件一边进水、另一边曝气，同时，采用U形结构可增大膜面积，增强膜的自清洁能力。由于中空纤维膜浸没在废水中，一端固定，一端可小范围抖动，不会轻易附上活性污泥，因此，可以耐受较高的污泥浓度负荷。

2 结果与讨论

2.1 盘式过滤+CUF+RO工艺

2.1.1 盘式过滤系统运行情况分析

试验发现，盘式过滤器的运行情况比较差。其出水流量减少得很快，刚开始运行时，出水流量为20 m3/h，4 h后，出水流量只有7 m3/h，减少了65%，而出水压力会随着时间的增加而上升。由此可以看出，过滤器经过一段时间的运行后，被堵塞的概率比较大。现场观察出水水质，水质略浊，含有可见颗粒物。

2.1.2 CUF系统运行情况分析

试验发现，在CUF系统运行的4 h里，各项参数均有所下降。其中，产水流量从3.2 m3/h减少到1.5 m3/h，减少了53%，运行情况比较差。因为前一阶段盘式过滤系统的处理效果不好，所以，影响到了CUF系统的正常运行。

2.1.3 RO系统运行情况分析

试验发现，除了温度这一参数逐渐上升外，RO系统的各项运行参数都比较稳定。但是，由于之前的处理效果不够好，所以，增加了RO系统的负荷，膜压力较高，达到10 bar。

2.2 板框压滤+CUF+RO工艺

2.2.1 板框压滤系统运行情况分析

试验发现，板框压滤系统的运行情况也不好。经过几天的运行，其出水流量减少了许多，从刚开始的30 m3/h变为14 m3/h，减少了53%.由此可以看出，板框压滤系统经过一段时间的运行后，滤布被堵塞的概率比较大。在本试验进行的过程中，板框压滤系统被清洗了很多次，每次清洗后的出水量都比较大。但是，当系统连续运行一段时间后，其流量越来越小，堵塞情况越来越严重。

2.2.2 CUF系统运行情况分析

试验发现，采用“板框压滤+CUF+RO”工艺处理时，总体运行情况要好于“盘式过滤+CUF+RO”工艺。但是，在系统运行的过程中，滤布被堵塞的情况十分严重，需要经常清洗，而且清洗后产水量也减少得比较多。因此，经常需要中断处理，清洗相应的设备。这种情况不仅增加了工艺的复杂性，还增加了运行成本，不适用于印染废水的深度处理。

2.3 （Flow-split○R）SMF+RO工艺

2.3.1 （Flow-split○R）SMF系统日运行情况变化分析

（Flow-split○R）SMF系统日运行情况如图1所示。Flow-split○RSMF系统运行稳定，状况良好，其日平均进水流量约为4.30 m3/h，日平均出水流量约为3.95 m3/h，而且超滤膜的运行压力稳定，平均膜压为0.18 bar。

2.3.2 （Flow-split○R）SMF系统运行稳定性分析

对比了3种预处理系统后，选定（Flow-split○R）SMF系统作为最优的预处理系统，并开始进行稳定性分析。

2.4 3种预处理工艺的水质处理结果对比分析

盘式过滤加CUF工艺对CODcr的平均去除率仅为33%，产水SDI（污泥密度指数）的平均值为4.85，而一般RO膜元件要求的最大给水SDI为5.由此可见，盘式过滤加CUF工艺对污染物的去除能力比较差，接近RO系统的进水要求。板框过滤加CUF工艺对CODcr的平均去除率为48%，产水SDI的平均值为2.92.虽然出水水质达到了RO系统的进水要求，但是，去除污染物的效果一般，并且RO系统的操作压力比较大，仍然存在滤布被污物堵塞的情况，产水流量明显减少，清洗滤布后恢复情况也不够好。另外，该工艺的流程比较多，占地面积大，能耗比较高。SMF系统对CODcr的平均去除率为60%，产水SDI的平均值为2.21，对污染物的去除效果显著，大大降低了RO系统的污染负荷。

2.5 （Flow-split○R）SMF+RO工艺产水水质情况分析

本文简要分析了（Flow-split○R）SMF+RO组合工艺的出水水质。从表1中可以看出，这套组合工艺深度处理印染废水的产水水质达到了《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，也完全达到了印染企业生产常用水的水质要求，可回用于生产中。

3 结论

综上所述，应用反渗透法处理印染废水效果非常明显。对比、分析了盘式过滤加CUF、板框压滤加CUF、（Flow-split○R）SMF3种预处理工艺发现：①采用盘式过滤加CUF的预处理工艺，盘式过滤器的滤布被堵塞的情况严重，出水流量减少得很快，导致CUF的出水流量也迅速减少。它不适合作为反渗透的预处理工艺。采用板框压滤加CUF的预处理工艺，其运行情况要好于盘式过滤加CUF工艺。但是，由于滤布堵塞需要花费人力和物力清洗，所以，大大增加了工艺的复杂性。另外，在高负荷运行的情况下，运行维护成本比较高。因此，板框压滤加CUF的预处理工艺也不适用于试验水的处理工作中。（Flow-split○R）SMF工艺简单、操作方便、运行维护成本低，在1个多月的中试期间，各项流量均保持较好的水平，膜压力也在安全区域内，运行情况良好。②（Flow-split○R）SMF工艺去除污泥的效果最好，出水SDI（污泥密度指数）值最低，出水COD也最低。而盘式过滤加CUF的处理工艺最差。在分析了采用SMF预处理工艺的RO出水情况后可知，其最终产水水质优于国家标准回用水和生产常用水的水质要求，水质优良，可以回用于印染生产。

参考文献

[1]操家顺，浩长江，方芳.印染废水回用的反渗透预处理技术[J].环境科学研究，2014（07）.

[2]许明，喻学敏，吴海锁，等.水解酸化-A/O-超滤-反渗透深度处理印染废水回用工程[J].给水排水，2011（11）.

〔编辑：白洁〕