国内无机膜处理印染废水的研究现状
在纺织工业产生的各种废水中以印染废水污染 较为---。这些废水主要来源于印染加工中的漂炼、染色、印花、整理等工序,具有水量大、有机污染 物含量高、色泽深、碱性大、水---化大等特点,属难处理的工业废水。印染废水的处理方法很多,归纳起来有物理法、化学法、生物方法以及这三种方法的 组合[1~2]。膜分离技术作为物理法的一种被广泛的 应用于印染废水的处理。膜分离技术处理印染废水 主要是通过对废水中的污染物的分离、浓缩、回收而达到废水处理目的的,改变了以前废水处理过程复杂,污染---,能耗高的局面,使印染废水处理相对简单,无二次污染,而且能回收可再利用物质,具有节能、无相变、设备简单、操作方便等特点。
用有机膜处理印染废水国外已有20多年的研 究历史,工业化应用也近10年。国内20世纪70年代后期已有工厂用---纤维超滤膜回收染料,但由 于印染废水含有大量的酸碱等腐蚀性物质,且温度较高,有机膜的应用受到---[3~4]。无机膜具有化 学稳定性好、耐高温、抗微生物能力强、机械强度高、 孔径分布窄等优势,已经获得快速发展,广泛应用于化工、食品、y药、等行业的分离过程[5~6],显示 了其---的优势和广阔的前景。早在1984年, brandon利用多孔管式不锈钢支撑体上涂上zr (oh)4-b烯s的动态膜处理b烯纤维燃料废水。近年来采用无机膜处理印染废水中也有一定应用。
笔者主要针对国内---的,用于处理印染废水的二 氧化钛膜、陶瓷膜、炭膜及动态膜的作用原理、研究现状等方面进行了综述。
印染废水污泥适用的处理方法
从印染废水的处理技术上说,污泥由于产生的工序不同,性质也就完全不同,处置方法的难易不同,相应处置成本也不同。目前适合应用于印染废水污泥处理的方法主要有:
印染污泥含有大量纤维,染料浆料等相对稳定的有机物,因此在处理之前先要调整污泥的性质, 以便与污泥处理的后序工艺的实施。可以使用的方 法有厌氧---或者是好氧---等工艺〔4〕。
厌氧---
污泥厌氧---在印染污泥处理上应用的主要目的是,也就是通过降解使高分子物质转变为低分子氧化物。在实现这一主要目的的同时,还可以---污泥脱水性质、减少病原菌和产生异味物质的含量。厌氧---常用的有中温和高温两种方法,常用的中温厌氧---在---时间为20 d,有机物理论降解率为83%,30 d的有机物理论降解率为88%。但受短流、投加方式、有毒物质等的影响,实际降解率远 低于理论降解率,一般仅为理论降解率的60%左右。因此在实际处理过程中认为当有机物的降解率达到40%~50%时,或者---后污泥中有机酸含量小于300 mg/l时,则可认为---后的污泥达到稳定〔5〕。 理论上说,厌氧---主要的产物是co 2 与ch 4 等的混合气体俗称沼气或者污泥气,一般j烷含量 为60%左右,纺织印染废水处理厂技术,在理论上降解每千克cod产生标准状 况下j烷0.35 m3,印染废水污泥中cod,甚至---上 万mg/l〔6〕,则经过处理印染污泥获得的ch 4可以用于解决污水处理厂部分能源需求,国外利用污泥气可 以解决30%污水处理站30%左右的能源需求〔7〕。
印染废水mbr处理工艺的现状与展望
膜生物反应器(membranebioreactor,简称mbr),印染废水处理厂,是集g效膜分离技术和生物反应器的生物降解作用于一体的生物化学反应系统。它用膜组件替代传统活性污泥法中的沉淀池,实现泥水分离,从而对废水进行处理,具有固液分离率高、出水水---、处理、占地空间小和运行管理简单等特点。我国对mbr的研究时间虽不长,但发展十分迅速。
1.1 膜生物反应器(mbr)
目前,我国研究的膜生物反应器(mbr)主要用于固液分离与截留,即分离膜反应器,它是悬浮生长反应器和膜过滤装置的结合。按照膜单元的放置,mbr分为外置式[循环式,图1(a)和浸没式(一体式,图1(b)];按照是否需要氧,又可分为好氧和厌氧膜生物反应器。外置式膜生物反应器(rmbr)的特点是,膜组件自成体系,运行稳定---,膜通量较大,清洗、更换和增设方便等。其缺点是泵高速旋转产生的剪切力,会使某些微生物细j体失活,而且一般条件下,为减少污染物在膜表面的沉积,由循环泵提供的水流流速都较高,因此动力消耗也较大。一体式膜生物反应器(smbr)d的特点是,运行费用低,但其膜通量相对也较低,易发生膜污染,膜组件的拆装、清洗通常也较困难。不过,中空纤维式膜组件由于体积较小、组装灵活,可分组设置成若干框架结构,便于从曝气池中拿出,克服了不易拆装的缺点。
膜组件和生物反应器的结合,使mbr具有许多优点:膜能将活性污泥完全截留在反应器内,因此污泥浓度高,---提高了反应速率,增强了系统的耐冲击力,还减少了污泥的产生量;实现了srt(泥龄)和hrt(水力停留时间)的分别控制,有利于自动化控制,提高污染物停留时间,一些难降解的大分子颗粒状物质和活性大分子化合物也能被膜截留下来;增加了生长时间较长的细j,如硝化菌和---化菌等,因此mbr脱氮除磷效果比传统活性污泥法大为增强[2]。
我国印染废水情况
我国是纺织大国,印染行业每天有400多万吨的废水排放[1],占工业废水的1/10,且每年要耗用100多亿吨清洁水,是我国用水量大、排放量大的工业部门之一。按1t印染废水污染20t清洁水体计算,每年未达标排放的废水又会污染清洁水150亿吨。印染废水具有“高浓度、高色度、高ph值、难降解和多变化”等五大特征[3],其处理难度主要集中在以下两个方面。
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