俞海橋，王俊川，江良涌，鄧家添，任以偉

（1.廈門市威士邦膜科技有限公司，福建 廈門 361101；2.廈門綠邦膜技術(shù)有限公司，福建 廈門 361101）

雙膜技術(shù)在印染廢水回用工程的應(yīng)用

俞海橋1，王俊川1，江良涌1，鄧家添1，任以偉2

（1.廈門市威士邦膜科技有限公司，福建 廈門 361101；2.廈門綠邦膜技術(shù)有限公司，福建 廈門 361101）

以盛虹集團(tuán)印染廢水回用工程為例，分析了“SMF+HAPRO”雙膜技術(shù)在印染廢水深度處理中的應(yīng)用。應(yīng)用情況表明，印染廢水經(jīng)該技術(shù)處理后，產(chǎn)水水質(zhì)優(yōu)良，滿足了生產(chǎn)用水的要求，同時(shí)給應(yīng)用企業(yè)帶來了經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)效益。

超濾;反滲透;印染廢水;中水回用;濃水回流

紡織、印染是工業(yè)用水大戶。在城鎮(zhèn)水資源日益匱乏、環(huán)保要求日益嚴(yán)格的形勢下，用水量大、廢水排放量大無疑是困擾紡織、印染行業(yè)的兩大難題，一些企業(yè)也因缺水而不能滿負(fù)荷生產(chǎn)。印染廢水具有高COD、高色度、高鹽度等特點(diǎn)，傳統(tǒng)的處理技術(shù)已經(jīng)較難達(dá)到排放要求[1]。膜技術(shù)是目前國際上研發(fā)和工程化應(yīng)用的熱點(diǎn)之一。作為一種有效的處理手段，先進(jìn)的膜處理技術(shù)可以去除廢水中絕大部分污染物，出水品質(zhì)高，能直接回用于印染環(huán)節(jié)，可實(shí)現(xiàn)廢水減排和清潔生產(chǎn)[2]。盛虹集團(tuán)印染廢水回用工程，采用“SMF+HAPRO”濃水循環(huán)中水回用技術(shù)對印染廢水進(jìn)行深度處理，處理后的水可回用于生產(chǎn)。

1 技術(shù)概況及創(chuàng)新性

1.1 技術(shù)概況

“SMF+HAPRO”雙膜法中水回用技術(shù)是一項(xiàng)工業(yè)廢水深度處理及回用技術(shù)。其中SMF是基于“一種中空纖維多孔膜過濾組件”等多個(gè)專利技術(shù)而集成的高效超濾系統(tǒng)。HAPRO是基于“膜分離裝置”等多個(gè)專利技術(shù)而集成的短流程、大通量、抗污染型節(jié)能高效反滲透膜處理系統(tǒng)。

1.2 創(chuàng)新性

（2）HAPRO系統(tǒng)率先采用“濃水在線增壓回流”和“雙向進(jìn)水”工藝。“濃水在線增壓回流”技術(shù)，把部分濃水在線上回流到反滲透膜的進(jìn)水口，因?yàn)榻?jīng)過反滲透膜后的濃水具有較高的流速和能量，具有能量的濃水回流，可選較低功率的進(jìn)水泵來實(shí)現(xiàn)同等流量的進(jìn)膜廢水，能有效降低系統(tǒng)能耗；采用“雙向進(jìn)水”技術(shù)，膜組件的兩端均可作為進(jìn)水口進(jìn)水，可降低膜組件的污堵幾率，提高膜組件的使用效率。

（3）HAPRO系統(tǒng)采用“短流程大通量”設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了大通量進(jìn)水，減少了膜的藥洗次數(shù)，延長了膜的使用壽命；可簡化清洗系統(tǒng)設(shè)計(jì)，同時(shí)由于“濃水在線增壓回流”，又可以保證系統(tǒng)的回收率。

2 工程應(yīng)用

“SMF+HAPRO”濃水循環(huán)中水回用技術(shù)已在多家印染企業(yè)的中水回用工程中得到應(yīng)用，本文以其在盛虹集團(tuán)印染廢水中水回用工程的應(yīng)用為例。

2.1 工程概況

該印染廢水回用工程主要包括兩個(gè)部分：一是日處理2萬t的生化處理系統(tǒng)；二是膜法廢水深度處理及回用系統(tǒng)，所采用的技術(shù)是“SMF+HAPRO”雙膜技術(shù)。

2.2 工藝流程

該中水回用工程的工藝流程如圖1、圖2所示。

圖1 生化處理系統(tǒng)工藝流程

圖2 膜法廢水深度處理及回用系統(tǒng)工藝流程

第一部分是生化處理系統(tǒng)：印染廢水經(jīng)收集后通過管道排入調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)后的廢水由潛污泵提升進(jìn)入生化反應(yīng)池處理，實(shí)現(xiàn)對廢水中大部分有機(jī)物的降解；生化反應(yīng)池出水進(jìn)入沉淀池，進(jìn)行廢水的固液分離。沉淀池污泥部分回流生化反應(yīng)池，剩余污泥進(jìn)入污泥濃縮池，濃縮后的污泥經(jīng)由脫水機(jī)脫水后外運(yùn)處置，污泥濃縮池上清液和污泥脫水濾液均回流至調(diào)節(jié)池。

第二部分是膜法廢水深度處理及回用系統(tǒng)：生化反應(yīng)池出水進(jìn)入廢水深度處理系統(tǒng)，廢水首先進(jìn)入SMF系統(tǒng)，經(jīng)處理后的系統(tǒng)產(chǎn)水進(jìn)入HAPRO系統(tǒng)進(jìn)行深度處理，通過過濾、脫鹽等作用，使得出水滿足印染工藝生產(chǎn)用水的各項(xiàng)要求后進(jìn)入回用水池?；赜盟刂性O(shè)置清水泵，將得到的回用水提升至廠區(qū)各生產(chǎn)車間用于生產(chǎn)。剩余的反滲透濃水經(jīng)再處理后達(dá)標(biāo)排放。

2.3 技術(shù)指標(biāo)

采用本項(xiàng)技術(shù)后，出水水質(zhì)得到顯著提高。廢水通過系統(tǒng)深度處理后，對COD、色度、SS、硬度的去除率分別達(dá)到99%、98%、95%、87%。水質(zhì)達(dá)到《城市污水再生利用 工業(yè)用水水質(zhì)》（GB/T 19923-2005）中關(guān)于工藝與產(chǎn)品用水的標(biāo)準(zhǔn)，滿足該企業(yè)的印染生產(chǎn)用水要求。原水、出水的主要水質(zhì)指標(biāo)的平均值見表1。

表1 系統(tǒng)處理前后水質(zhì)對比表

2.4 效益分析

2.4.1 經(jīng)濟(jì)效益（見表2）

單擺沖擊劃痕法是使擺錘以一定的初速度刻劃試樣表面進(jìn)行一系列由淺入深的沖擊劃痕試驗(yàn)，整個(gè)刻劃過程經(jīng)歷彈性接觸、塑性變形、斷裂等過程。利用一維劃痕模型計(jì)算出單位長度涂層-基體界面破壞時(shí)所消耗的能量，對涂層-基體界面結(jié)合強(qiáng)度進(jìn)行表征。Duan等[41]通過測量物理氣相沉積制備的硬質(zhì)TiN涂層開發(fā)了一種高精度測量沖擊能量消耗的單擺錘沖擊劃痕試驗(yàn)，提出了評價(jià)涂層和基體之間的粘附性的新標(biāo)準(zhǔn)。

表2 經(jīng)濟(jì)效益分析表

綜上分析，項(xiàng)目每年節(jié)省的廢水處理費(fèi)用和自來水費(fèi)用總計(jì)1284.8萬元，扣除運(yùn)行費(fèi)用1055.4萬元，項(xiàng)目每年還可為企業(yè)帶來產(chǎn)生229.4萬元的效益。由此可見，項(xiàng)目在節(jié)水減排的同時(shí)具有一定的經(jīng)濟(jì)效益。

2.4.2 環(huán)境、社會(huì)效益

（1）通過建設(shè)該工程，實(shí)現(xiàn)了企業(yè)內(nèi)部印染廢水回用處理，可減少廢水的排放量，每年減少排放污水292萬m3，每年水污染物的削減量達(dá)到COD292t，氨氮29.2t，總磷2.92t，大大減輕了對周邊環(huán)境的影響。

（2）有利于企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。該工程有效地控制了印染廢水的無序排放，實(shí)現(xiàn)了水資源的大量回收再利用，為實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)邁出了重要一步，減少了企業(yè)的用水成本，降低了生產(chǎn)成本。

（3）有利于帶動(dòng)同行業(yè)的節(jié)水減排。項(xiàng)目的成功實(shí)施將為當(dāng)?shù)仄渌∪酒髽I(yè)起到了示范作用，有利于印染廢水回用技術(shù)的推廣，從而帶動(dòng)地方同行業(yè)節(jié)水減排。

（4）有利于提升企業(yè)的社會(huì)聲譽(yù)。該工程的建設(shè)，使該公司不僅獲得“節(jié)能減排優(yōu)秀企業(yè)”、“清潔生產(chǎn)企業(yè)”等榮譽(yù)稱號，還在本地區(qū)、本行業(yè)中樹立了良好的社會(huì)形象。

3 結(jié)論

（1）“SMF+HAPRO”雙膜技術(shù)用于印染廢水回用工程，回用水達(dá)到《城市污水再生利用 工業(yè)用水水質(zhì)》（GB/T 19923-2005）中關(guān)于工藝與產(chǎn)品用水的標(biāo)準(zhǔn)。產(chǎn)水水質(zhì)優(yōu)良，滿足印染企業(yè)的生產(chǎn)用水要求。

（2）“SMF+HAPRO”雙膜組合的工藝技術(shù)，在盛虹集團(tuán)印染廢水回用工程中得到很好運(yùn)用，兩年多來，整套系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，各項(xiàng)性能指標(biāo)均能達(dá)到工藝要求。

（3）“SMF+HAPRO”雙膜技術(shù)用于印染廢水回用工程，給應(yīng)用企業(yè)帶來經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)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，張國亮，孟琴，等.超濾/反滲透雙膜技術(shù)深度處理印染廢水[J].環(huán)境工程學(xué)報(bào)，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

計(jì)劃項(xiàng)目：廈門市科技計(jì)劃3502Z20100081資助。