印染廢水是在對織物進(jìn)行預(yù)處理、染色、印花和整理過程中產(chǎn)生的一種綜合廢水,，其通常具有成分復(fù)雜、有機(jī)物含量高,、可生化性差、水質(zhì)波動大的特點(diǎn),。傳統(tǒng)的生化工藝難以排放,，可回用比例低，僅為10%左右,。近年來,，以反滲透為核心的膜分離技術(shù)不僅能降低回用水的COD和色度，還能脫除印染過程中投加無機(jī)鹽,，生產(chǎn)高品質(zhì)再生水,，在印染廢水回用中應(yīng)用廣泛。

膜污染是膜分離技術(shù)應(yīng)用面臨的主要問題,，在印染廢水回用中超濾膜污染尤為突出,。本中試研究的目的在于優(yōu)化關(guān)鍵參數(shù)，以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)合理,、技術(shù)可行,。

1、試驗部分

1.1 工藝流程

本次中試在紹興柯橋區(qū)某印染廠工業(yè)再生水生產(chǎn)車間進(jìn)行,，項目再生水生產(chǎn)的工藝為格柵初次沉淀池-水解酸化-生物接觸氧化-二沉池-混凝氣浮-砂濾-外壓式超濾-反滲透,。試驗進(jìn)水為砂濾工藝出水，pH范圍為6.9~8.1,，COD變化范圍為130.5~250.7mg/L,，濁度變化范圍為7.5~34NTU。

中試裝置由膜產(chǎn)水系統(tǒng)（包括膜組件,、空氣泵,、自吸泵,、膜池,、清水池）、維護(hù)清洗系統(tǒng)（包括反洗泵,、藥劑自動投加設(shè)備）,、在線監(jiān)測系統(tǒng)（包括溫度,、壓力、溫度,、pH,、液位傳感器）和PLC自動控制系統(tǒng)組成，自動完成膜池進(jìn)水,、排空,、膜過濾產(chǎn)水、水反洗,、藥劑清洗及洗數(shù)據(jù)采集等過程,。

試驗裝置采用ECONITY浸沒箱式中空纖維膜組件，材質(zhì)為PVDF,，采用拉升法和熱法結(jié)合制膜工藝,，產(chǎn)生狹縫型非對稱膜孔結(jié)構(gòu)，公稱孔徑為0.1μm,，有效膜面積為21㎡,。

1.2 運(yùn)行清洗方式

本次中試分2個階段：

第1階段為連續(xù)曝氣運(yùn)行，通量取0.8m/d,；第2階段為無曝氣運(yùn)行,，通量取0.7m/d。

本試驗化學(xué)清洗方式為2種：化學(xué)增強(qiáng)反洗（CEB,，Chemical Enhanced Backwash）,，把清洗藥品通過反洗泵注射到膜絲內(nèi)部，停留一段時間,；排空維護(hù)性清洗(MCBD,，Maintenance Clean Before Drain)，膜池濃水排出前,，把低濃度的清洗藥品投入在整個膜池里浸泡,。CEB每周3次，使用200ppmNaClO溶液20L,，1000ppm草酸溶液20L,。MCBD每周1次，投入NaClO至膜池內(nèi),，濃度為200ppm,，浸泡1h；投入草酸濃度為1,000ppm,，浸泡1h,，排空膜池。

為了控制膜池內(nèi)的濃水濃度，保證目標(biāo)回收率大于90%,，膜池每天需排空3次,，排水、充水過程中運(yùn)行鼓風(fēng)機(jī),，利用氣泡擦洗使得膜表面上的污染物掉落,，結(jié)束充水后關(guān)閉曝氣重新運(yùn)行系統(tǒng)。

1.3 測試方法

膜透水性測能測試是短期內(nèi)膜化學(xué)清洗節(jié)點(diǎn)判斷和長期膜使用壽命分析的主要方法,，膜透水性能通過比通量（SF,，specific flux）反映，計算公式如下：

SF=J/TMP

式中,，J表示膜通量,；TMP為跨膜壓差。

本試驗中,，維持膜通量J不變,，跨膜壓差TMP隨著膜系統(tǒng)運(yùn)行時間的持續(xù)呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢。試驗水溫比較穩(wěn)定,，維持在23~25℃,，故本試驗不考慮水溫對通量的修正。

2,、結(jié)果與討論

2.1 水質(zhì)凈化效果

試驗結(jié)果表明,，超濾膜對COD的去除效率較低，去除率為7%~14%,，產(chǎn)水COD隨著進(jìn)水COD波動而變化,；而對濁度的去除穩(wěn)定且高效，去除率維持在90%以上,，試驗期間進(jìn)水濁度波動較大,，部分時段超過30NTU，產(chǎn)水濁度仍能穩(wěn)定維持在0.5NTU以下,。說明超濾膜對水中懸浮物和膠體物質(zhì)等產(chǎn)生濁度物質(zhì)保持穩(wěn)定去除,，可保證后續(xù)RO預(yù)處理效果，但對溶解性有機(jī)物的去除率較低,。

2.2 運(yùn)行方式選擇

從圖1可以發(fā)現(xiàn),，第1階段在全過程曝氣、通量為0.8m/d情況下運(yùn)行平穩(wěn),；第2階段為無曝氣運(yùn)行,，在通量為0.7m/d下同樣穩(wěn)定運(yùn)行。通過對比2個運(yùn)行階段的跨膜壓差（TMP）和比通量（SF）變化曲線的斜率,，可以得出,，第2階段跨膜壓差和比通量的變化速率低于第1階段,，即膜污染速率降低。說明在該運(yùn)行通量范圍內(nèi),，膜通量對膜污染的影響程度大于有無曝氣擦洗。

膜通量的維護(hù)主要通過化學(xué)增強(qiáng)反洗（CEB）和排空前維護(hù)性清洗（MCBD）實(shí)現(xiàn),。CEB每2d~3d進(jìn)行一次,，MCBD當(dāng)比通量降至200LMH/bar時實(shí)施，兩者均可以恢復(fù)透水性,。通過比通量變化圖可以發(fā)現(xiàn),，MCBD的恢復(fù)效果遠(yuǎn)優(yōu)于CEB，前者是后者的8~10倍,，MCBD可作為維護(hù)膜通量,、降低膜恢復(fù)性清洗頻率的有效手段。第2階段MCBD清洗周期平均為10.7d,，而第1階段平均8.7d,，說明第2階段的維護(hù)效果優(yōu)于第1階段。98%的運(yùn)行時間不需曝氣,，可實(shí)現(xiàn)75%以上的能耗減少,，極大地優(yōu)化了運(yùn)行。

3,、

超濾膜可保證出水濁度可能控制在0.5NTU以下,，對懸浮物和膠體保持穩(wěn)定的去除，是一種高效的RO預(yù)處理方式,。

中試期間,，連續(xù)曝氣運(yùn)行時的通量為0.8m/d，無曝氣運(yùn)行時的通量為0.7m/d時運(yùn)行平穩(wěn),，且回收率穩(wěn)定達(dá)到90%以上,。

建議采用運(yùn)行費(fèi)用低、可保證高通量運(yùn)行的第2階段運(yùn)行方式作為RO預(yù)處理：運(yùn)行通量維持在0.7m3/(㎡d),，無曝氣運(yùn)行,，每周2~3次化學(xué)增強(qiáng)反洗，每9~12d實(shí)施排空前維護(hù)清洗,。此運(yùn)行方式可維持比通量>200LMH/bar,，保證穩(wěn)定的產(chǎn)水量和清洗周期。