MBR–RO膜集成工艺在印染废水回用中的应用研究.doc

MBR–RO膜集成工艺在印染废水回用的应用研究 朱列平，杨瑜芳，黄圣散，向飞（1.东丽）有限公司，上海 2001；2.东丽TFRC水处理研究所，上海 200241）摘 要：关键词： 1 引言 通常含有染料、染色助剂、洗涤剂、纤维杂质硫化物、重金属和无机盐等21世纪最有前景的水处理技术，作为一种新型的分离技术膜分离技术既能对废水进行有效的净化又能回收一些有用物质同时具有节能、无相变、设备简单、操作方便等特点 因此在废水处理中得到了广泛的应用并显示了广阔的发展前景。在废水处理中应用的膜分离过程主要有微滤(MF)超滤(UF)纳滤(NF)反渗透(RO)和电渗析( ED)膜生物反应器膜结合的水处理新工艺 MBR工艺 常规活性污泥法 SRT 30~60 d，污泥龄长 15 d，污泥龄短 MLSS 7,000~18,000 mg/L 4,000 mg/L 剩余污泥量 污泥产率低，剩余污泥量少 剩余污泥量多 沉淀池 不需要 需要 占地面积 小3 到5倍 — 工艺稳定性 不受污泥膨胀影响，工艺耐冲击性高 受污泥膨胀影响，耐冲击负荷差 出水水质 高品质的出水，可直接回用，或能直接作为反渗透装置的进水 出水水质达不到回用要求，不能直接作为反渗透装置的进水 操作及自动化程度 操作简单，系统自动化程度高 操作复杂，自动化差 另外，由于MBR采用超滤或微滤膜作为膜元件，能几乎完全截留颗粒物和细菌，使得MBR的出水水质大大优于其他污水处理工艺。MBR出水可以直接作为RO系统的进水，通过RO膜进一步截留有机物质、离子、硬度和金属物质等，从而对MBR处理水进行深度处理，达到废水循环利用的目的。MBR与RO工艺相结合的“双膜法”废水回用处理技术，可弥补单独使用MBR技术和RO技术的不足，充分发挥其作用，这将会是印染废水深度处理与回用的一个新方向。是一种谋求资源利用效率最大化，污染物产生和排放最小化的不仅提高了企业的经济效益，同时有利于环境保护水资源紧缺及水资源浪费问题。东丽PVDF膜表面孔的直径小而均匀，根据孔直径分布的数据，细孔的平均直径约为0.08μm，标准偏差约0.03μm这使得膜不仅可生产高质量的产品水，而且可以防止细孔的污堵保证卓越的过滤性能通量 图1 膜孔径分布图 图2 膜表面电子显微镜照片 东丽平板膜元件是由竖直放置的支撑板作为夹层，采用特殊的胶水和先进的粘合技术将两片平板膜片粘贴在支撑板的两侧，从而保证膜在真空抽吸过程中具备很强的物理强度、抗腐蚀性和耐化学性能。正是基于这种特殊的结构和膜粘合技术，能有效避免膜片在使用过程中出现泄露，及避免类似发生在中空纤维膜上的断丝现象。 东丽浸没式膜组件包含曝气箱和膜元件箱两部分，其中膜元件箱装有一定数量的按一定间隔装填的膜元件，每片膜元件是在支撑板的两面贴上平板膜而形成的。根据MBR工程的规模和占地面积的不同，分别选用不同的膜组件。东丽标准膜组件系列的规格如表2所示： 表2 东丽MBR组件规格 组件型号 TMR140-050S TMR140-100S TMR140-200W TMR140-200D 膜元件数量（枚） 50 100 200 200 膜组件箱体结构 1层1行 1层1行 1层2行 2层1行 总膜面积 [m2] 70 140 280 280 重量 [kg] 400 695 1,430 1,365 尺寸 [mm] 宽 810 810 840 810 长 950 1,620 3,260 1,620 高 2,100 2,100 2,100 4,160 图3 膜组件TMR140-100S（左）和TMR140-200W（右） 2.2 抗污染RO膜 东丽公司用于废水再利用的污染RO膜，材质为聚酰胺，其膜片呈电中性，具有低压运行、产水量高、脱盐率高、耐污染性能好的优点。采用专利技术在架桥芳香族聚酰胺复合膜的表面涂加了特殊物质，改善了膜表面的电荷以及光滑度，同时在结构上缩短了膜片的长度，增加了膜袋的页数，可减少有机物及微生物在膜表面的吸附，大大提高了膜元件在高生物污堵条件的性能和化学清洗的恢复性能。 图4 东丽抗污染RO膜（左：4英寸；右：8英寸） 3 MBR–RO回用处理印染废水的中试研究 3.1 研究目的 选取具有一定行业代表性的江苏某大型印染企业，MBR–RO工艺处理和回用废水的开发和应用研究.2 运行工艺主要参数MBR–RO中试的运行工艺如图5所示，该中试以现有印染废水处理设施中和池出水作为进水。 图 MBR–RO中试工艺流程图 MBR–RO系统的参数如表所示： 表MBR–RO系统参数 MBR系统 RO系统 项目 数值 项目 数值