1、簡(jiǎn)述
印染廢水的處理一直是我國廢水治理的重點(diǎn)和難點(diǎn)。其主要特點(diǎn)為有機(jī)物成分復(fù)雜、難降解物質(zhì)多、色度高、水質(zhì)變化大等?,F(xiàn)在主要采用物化處理加生化處理的方法對(duì)其進(jìn)行處理,但普遍存在著出水COD偏高,脫色效率不高等問題。經(jīng)此處理后的廢水只能達(dá)標(biāo)排放,而不能作為工藝回用水。
MBR-RO雙膜法工藝用于市政廢水回收和工業(yè)廢水回用在國內(nèi)外已有相應(yīng)的報(bào)道并應(yīng)用于實(shí)際工程。MBR工藝可將大部分污染物的濃度降低到可接受的范圍;RO可進(jìn)一步提高出水水質(zhì),脫除大部分的鹽離子,以滿足生產(chǎn)工藝用水水質(zhì)要求。
江蘇盛虹集團(tuán)是吳江市最大的印染企業(yè),產(chǎn)生的印染廢水經(jīng)生化處理后二沉池出水COD、色度較高,不能滿足回用水要求。為此,盛虹集團(tuán)經(jīng)過考察,采用威士邦膜科技有限公司開發(fā)的浸沒式超濾(MBR)+反滲透工藝對(duì)二沉池出水進(jìn)行深度處理,實(shí)現(xiàn)印染廢水的循環(huán)回用,減少自來水取水量。
2、工程部分
2.1 水量水質(zhì)
以二沉池出水作為MBR 進(jìn)水,二沉池出水水量為10000m3/d,二沉池出水水質(zhì)如表1 所示,經(jīng)深度處理后的出水水質(zhì)達(dá)到回用水質(zhì)要求,見表2。
2.2 廢水處理工藝
廢水回用的要求是回用水水質(zhì)穩(wěn)定、設(shè)備操作方便靈活、處理成本低。傳統(tǒng)的印染廢水深度處理工藝存在工藝流程長(zhǎng)、運(yùn)行成本較高,出水水質(zhì)不穩(wěn)定等缺點(diǎn)。
為此,威士邦膜科技有限公司在大量小試和現(xiàn)場(chǎng)中試的基礎(chǔ)上,采用浸沒式超濾MBR+RO雙膜法回用處理工藝。該工藝主要由浸沒式超濾和RO兩部分組成。
2.2.1工藝流程
盛虹集團(tuán)印染廢水回用處理工藝流程如下:
二沉池出水→MBR→RO→回用。
MBR集傳統(tǒng)RO預(yù)處理混凝、砂濾、碳濾和超濾于一體,縮短工藝流程,減少占地面積,節(jié)省藥劑費(fèi)和電費(fèi);RO采取單段、大流量設(shè)計(jì),系統(tǒng)回收率可達(dá)80%。
2.2.2工藝特點(diǎn)
該工藝具有以下特點(diǎn):①與傳統(tǒng)MBR相比,污泥負(fù)荷低,其MLSS在1000mg/L~2000mg/L之間,這樣能提高單位膜面積產(chǎn)水量,減少工程投資;②系統(tǒng)運(yùn)行效率高,能耗低;③比傳統(tǒng)柱式超濾易清洗,MBR采用外壓式過濾,可及時(shí)進(jìn)行在線或離線清洗;④RO采用短流程大流量設(shè)計(jì),能有效抵抗污染,延長(zhǎng)清洗時(shí)間;⑤系統(tǒng)流程短占地面積?。虎尴到y(tǒng)自動(dòng)化程度高,操作簡(jiǎn)單、管理方便、運(yùn)行成本低。
2.2.3主要設(shè)備設(shè)計(jì)參數(shù)
2.2.3.1 MBR系統(tǒng):主要由膜組件、膜機(jī)架、抽吸泵和鼓風(fēng)機(jī)、PLC自控系統(tǒng)以及相應(yīng)清洗加藥系統(tǒng)組成。膜組件型號(hào)為SMF-1010,膜面積10m2/片,膜總數(shù)量960片;抽吸泵型號(hào)為25WZL-AD,流量105m3/h,三用一備;鼓風(fēng)機(jī)型號(hào)為FSR125,風(fēng)量7.25m3/min,功率7.5KW,三用一備;膜機(jī)架為不銹鋼材質(zhì),尺寸為4.0m(L)×0.68m(W)×2.0m(H)。
2.2.3.2 RO系統(tǒng):主要由RO膜元件、多級(jí)離心泵2臺(tái)、立式泵2臺(tái)、加藥系統(tǒng)、精密過濾器和PLC自控系統(tǒng)等組成。膜元件型號(hào)為VS8040,288支;多級(jí)離心泵型號(hào)為CDL85-60,功率45KW;立式離心泵型號(hào)為IHG150-315,功率30KW。
3、工程運(yùn)行結(jié)果與討論
對(duì)工藝各段出水檢測(cè)結(jié)果表明:MBR-RO組合工藝對(duì)二沉池出水具有優(yōu)良的處理效果,MBR能降低大部分污染物的濃度,RO進(jìn)一步提高出水水質(zhì)尤其是除鹽、脫色效果明顯,使出水水質(zhì)符合回用水標(biāo)準(zhǔn)。
3.1 處理效果
3.1.1 電導(dǎo)率
圖1顯示RO系統(tǒng)20天出水電導(dǎo)率值,MBR出水的平均電導(dǎo)率為1721.7μS/cm時(shí),RO系統(tǒng)膜出水的平均電導(dǎo)率為24.3μS/cm,表明RO膜系統(tǒng)對(duì)離子有很好的截留作用。
3.1.2 色度和濁度
圖2、圖3分別為RO系統(tǒng)運(yùn)行20天出水的色度和濁度的變化。由圖可見,當(dāng)MBR出水的平均色度在10.3,平均濁度在0.16NTU時(shí),RO系統(tǒng)出水的平均色度為1.8,平均濁度為0.1NTU。由于RO膜對(duì)色度、濁度物質(zhì)有很好的去除作用,RO系統(tǒng)出水色度均小于2,濁度均小于0.12NTU。
3.1.3 COD
圖4顯示了RO系統(tǒng)對(duì)COD的去除效果,在MBR出水COD平均濃度為83.3mg/L時(shí),RO系統(tǒng)出水平均COD為5.3mg/L,可以看出RO系統(tǒng)對(duì)COD的截留作用顯著。
3.1.4 SDI
SDI(siltdensityindex)指污染密度指數(shù),亦稱污染指數(shù)(foulingindex,FI),通常用于表征RO過濾水中膠體和顆粒物的含量,是反映RO和NF等膜分離過程有效運(yùn)行的重要指標(biāo)。RO和NF對(duì)原水SDI值要求<5。圖5給出了運(yùn)行期間MBR出水的SDI值變化,其SDI<4,可完全滿足RO原水的要求,保證RO滲透過程的順利進(jìn)行,也說明MBR對(duì)濁度物質(zhì)具有良好的去除作用。
3.2出水水質(zhì)
結(jié)合RO系統(tǒng)出水的NH4+-N、TN、總鐵、總錳、SS以及PO43--P、TP等水質(zhì)指標(biāo)的截留效果,系統(tǒng)平均出水水質(zhì)、回用水水質(zhì)要求和我國《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB5749-2006)比較如表3所示,可以看出RO膜對(duì)水中的污染物具有很強(qiáng)的截留能力,絕大部分污染物已被去除,RO出水離子濃度處于很低水平,RO出水完全能滿足工廠工藝回用水水質(zhì)要求。
4、結(jié)論
4.1 二沉池出水經(jīng)過MBR-RO工藝處理,可進(jìn)一步去除污水中的有機(jī)物和其它污染物,出水水質(zhì)滿足工藝回用水要求。
4.2 MBR工藝作為RO系統(tǒng)的預(yù)處理可大大縮短工藝流程,減少運(yùn)行費(fèi)用,出水水質(zhì)滿足RO進(jìn)水要求,系統(tǒng)已連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行8個(gè)月。
4.3 針對(duì)印染廢水二沉池出水水質(zhì)特點(diǎn),采用MBR-RO工藝作為印染廢水深度處理是完全可行的。
4.4 RO系統(tǒng)采用單段短流程設(shè)計(jì)能夠達(dá)到80%的回收率。