申請(qǐng)日2015.08.25

　　公開(公告)日2015.12.02

　　IPC分類號(hào)C02F103/30; C02F9/04

　　摘要

　　本發(fā)明涉及一種膜法印染廢水回用處理的設(shè)備及方法。該方法為將印染廢水二級(jí)生化出水經(jīng)機(jī)械過濾后引入超濾系統(tǒng);經(jīng)超濾系統(tǒng)中的超濾膜過濾后得到的產(chǎn)水進(jìn)入膜接觸反應(yīng)器的一側(cè)，同時(shí)在膜接觸反應(yīng)器另一側(cè)通入含臭氧氣體;臭氧通過膜進(jìn)行擴(kuò)散并與廢水中有機(jī)物反應(yīng)，廢水中殘留色度、有機(jī)物等被去除，實(shí)現(xiàn)深度處理。該方法涉及的設(shè)備包括機(jī)械過濾器、超濾膜系統(tǒng)以及膜接觸反應(yīng)器。所述超濾膜切割分子量經(jīng)優(yōu)化選取，優(yōu)選的切割分子量為30kDa)50kDa。本發(fā)明利用膜法組合方法克服了現(xiàn)有技術(shù)臭氧傳質(zhì)過程中傳質(zhì)效率低、臭氧利用率低以及印染廢水回用過程復(fù)雜，占地面積大，回用成本高的缺陷，實(shí)現(xiàn)了印染廢水的深度處理和回用。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種膜法印染廢水回用處理的設(shè)備，包括原水箱，增壓泵，清水箱， 氣源，臭氧發(fā)生器，臭氧濃度檢測(cè)儀，臭氧分解器，其特征在于，該設(shè)備還 包括機(jī)械過濾器，超濾系統(tǒng)，膜接觸反應(yīng)器。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種膜法印染廢水回用處理的設(shè)備，其特征在 于，所述的機(jī)械過濾器采用格柵、濾網(wǎng)濾布、砂濾、活性炭、活性棉、微濾 中的一種或多種。

　　3.一種基于權(quán)利要求1或2中所述的設(shè)備的膜法印染廢水回用處理的 方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

　　1)將待處理的印染廢水經(jīng)二級(jí)生化處理后引入原水箱，在增壓泵作用 下將廢水引入機(jī)械過濾器中;

　　2)將上述1)中經(jīng)機(jī)械過濾器過濾后的廢水引入含切割分子量為 3kDa-100kDa的超濾膜的超濾系統(tǒng)，經(jīng)所述的超濾系統(tǒng)過濾后產(chǎn)生的濃水外 排，同時(shí)得到超濾產(chǎn)水;

　　3)將2)中的超濾產(chǎn)水引入膜接觸反應(yīng)器的一側(cè)，同時(shí)在膜接觸反應(yīng)器 的另一側(cè)通入含臭氧氣體;

　　4)控制3)中膜接觸反應(yīng)器內(nèi)氣相側(cè)壓力小于泡點(diǎn)壓力與液相壓力之和， 使臭氧氣體以無泡方式通過膜進(jìn)行擴(kuò)散并與另一側(cè)的廢水中有機(jī)物反應(yīng)，將 廢水中殘留色度、有機(jī)物等去除，實(shí)現(xiàn)廢水的深度處理;

　　5)充分反應(yīng)后產(chǎn)生的尾氣經(jīng)分解后排空，有機(jī)廢水經(jīng)充分氧化達(dá)標(biāo)后 排出。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的印染廢水回用的方法，其特征在于，所述的 超濾膜系統(tǒng)的膜的切割分子量為30kDa-50kDa。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的印染廢水回用的方法，其特征在于，所述的 膜接觸反應(yīng)器內(nèi)氣相側(cè)壓力值為1kPa-10kPa。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的印染廢水回用處理的方法，其特征在于，所 述的膜接觸反應(yīng)器的膜采用耐氧化的中空纖維膜材料構(gòu)成。

　　7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的印染廢水回用處理的方法，其特征在于，所 述的中空纖維膜材料為聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚(偏氟乙烯-共聚-六氟 丙烯)、聚(偏氟乙烯-共聚-四氟乙烯)、聚(偏氟乙烯-共聚-三氟乙烯)、 聚(偏氟乙烯-共聚-氯三氟乙烯)中的一種或幾種。

　　8.根據(jù)權(quán)利要求6和7所述的印染廢水回用處理的方法，其特征在于， 所述的中空纖維膜為疏水微孔膜，孔徑大小為0.1-1微米，孔隙率為40-90%， 壁厚為0.1-0.4mm。

　　說明書

　　一種膜法印染廢水回用處理的設(shè)備及方法

　　【技術(shù)領(lǐng)域】

　　本發(fā)明涉及一種膜法印染廢水回用處理的設(shè)備及方法，具體涉及一種應(yīng) 用超濾系統(tǒng)及膜接觸反應(yīng)器對(duì)印染廢水二級(jí)生化出水進(jìn)行深度處理及回用 處理的設(shè)備及方法，屬于廢水處理領(lǐng)域。

　　【背景技術(shù)】

　　印染廢水組分復(fù)雜，色度、COD等含量較高。尤其是隨著染料化工的發(fā) 展，染料成分日趨復(fù)雜，其處理變得越發(fā)困難。與此同時(shí)，印染行業(yè)對(duì)回用 水中殘留COD、色度等都有嚴(yán)格限制。印染行業(yè)排放廢水量巨大，而回用率 很低。實(shí)現(xiàn)印染廢水的深度處理及回用有重要意義。印染廢水經(jīng)二級(jí)生化處 理后，出水普遍殘留較高色度，主要由具有發(fā)色官能團(tuán)的難降解有機(jī)物及大 量微生物代謝產(chǎn)物構(gòu)成。微生物代謝產(chǎn)物分子跨度大，微生物聚合物 (>10kDa)，蛋白質(zhì)和多糖、類腐殖質(zhì)(1-10k)，低分子有機(jī)酸和中性物 質(zhì)(<1kDa).且大分子在廢水中含量較多，可生物降解性能差，處理難度大。

　　臭氧氧化能力極強(qiáng)，不產(chǎn)生污泥與異味，無二次污染，且氣源易得，常 用于廢水深度處理工藝。但是臭氧在水中溶解度不高、穩(wěn)定性較差，需要合 適的氣液接觸技術(shù)以實(shí)現(xiàn)臭氧快速混合，減少傳質(zhì)過程中的能量損失。傳統(tǒng) 的臭氧接觸方式大多為填料塔、噴霧塔、鼓泡塔等。這些設(shè)備的臭氧傳質(zhì)速 率不夠高，且易出現(xiàn)液泛、乳液、泡沫、氣霧夾帶等問題。

　　【發(fā)明內(nèi)容】

　　本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，利用超濾膜及膜接觸反應(yīng)器 對(duì)印染廢水二級(jí)生化出水進(jìn)行深度處理及回用。

　　本發(fā)明的目的是通過以下方式來實(shí)現(xiàn)的：

　　本發(fā)明提供了一種膜法印染廢水回用處理的設(shè)備，包括原水箱，增壓泵， 清水箱，氣源，臭氧發(fā)生器，臭氧濃度檢測(cè)儀，臭氧分解器，該設(shè)備還包括 機(jī)械過濾器，超濾系統(tǒng)，膜接觸反應(yīng)器。

　　所述的機(jī)械過濾器采用格柵、濾網(wǎng)濾布、砂濾、活性炭、活性棉、微濾中 的一種或多種。

　　本發(fā)明還提供了一種膜法印染廢水回用處理的方法，該方法包括以下步 驟：

　　1)將待處理的印染廢水經(jīng)二級(jí)生化處理后引入原水箱，在增壓泵作用 下將廢水引入機(jī)械過濾器中;

　　2)將上述1)中經(jīng)機(jī)械過濾器過濾后的廢水引入含切割分子量為 3kDa-100kDa的超濾膜的超濾系統(tǒng)，經(jīng)所述的超濾系統(tǒng)過濾后產(chǎn)生的濃水外 排，同時(shí)得到超濾產(chǎn)水;

　　3)將2)中的超濾產(chǎn)水引入膜接觸反應(yīng)器的一側(cè)，同時(shí)在膜接觸反應(yīng)器 的另一側(cè)通入含臭氧氣體;

　　4)控制3)中膜接觸反應(yīng)器內(nèi)氣相側(cè)壓力小于泡點(diǎn)壓力與液相壓力之和， 使臭氧氣體以無泡方式通過膜進(jìn)行擴(kuò)散并與另一側(cè)的廢水中有機(jī)物反應(yīng)，將 廢水中殘留色度、有機(jī)物等去除，實(shí)現(xiàn)廢水的深度處理;

　　5)充分反應(yīng)后產(chǎn)生的尾氣經(jīng)分解后排空，有機(jī)廢水經(jīng)充分氧化達(dá)標(biāo)后 排出。

　　上述步驟1)中的機(jī)械過濾器用來去除原廢水中的泥沙、懸浮物、以及 部分溶解態(tài)有機(jī)物。該步驟可有效保護(hù)后續(xù)步驟中的膜組件免受水中雜質(zhì)的 物理磨損，同時(shí)降低了后續(xù)處理的有機(jī)物負(fù)荷;

　　步驟2)利用前置的超濾膜對(duì)水中大分子進(jìn)一步攔截，以減輕后續(xù)氧化 過程的有機(jī)物負(fù)荷。二級(jí)生化出水中有機(jī)物有殘留染料、微生物分解產(chǎn)物等， 分子量分布較廣。超濾膜可去除其中分子量較大的部分有機(jī)物，對(duì)水中總有 機(jī)物的降低效果顯著;

　　步驟3)利用膜接觸反應(yīng)器進(jìn)行臭氧曝氣，通過控制氣相壓力小于液相 壓力及跨膜壓差之和，使得曝氣過程以無泡的方式進(jìn)行。該曝氣方式壓力損 失小，傳質(zhì)過程能耗小。通過無泡形式曝氣，臭氧的傳質(zhì)系數(shù)大，傳質(zhì)效率 高。所使用的膜接觸反應(yīng)器由中空纖維膜組成，該膜組件提供了很大的比表 面積。通過膜接觸反應(yīng)器可減小臭氧接觸器的體積。與此同時(shí)，在膜接觸反 應(yīng)器中，氣相和液相分別獨(dú)立流動(dòng)，兩相的操作互不干擾，可有效避免傳統(tǒng) 反應(yīng)器易出現(xiàn)的液泛等問題。

　　在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明設(shè)備還可以做如下改進(jìn)：

　　優(yōu)選地，所述的超濾膜系統(tǒng)的膜的切割分子量為30kDa-50kDa。

　　進(jìn)一步，所述的膜接觸反應(yīng)器內(nèi)氣相側(cè)壓力值為1kPa-10kPa。

　　進(jìn)一步，所述的膜接觸反應(yīng)器的膜采用耐氧化的中空纖維膜材料構(gòu)成。

　　更進(jìn)一步，所述的中空纖維膜材料為聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚(偏 氟乙烯-共聚-六氟丙烯)、聚(偏氟乙烯-共聚-四氟乙烯)、聚(偏氟乙烯 -共聚-三氟乙烯)、聚(偏氟乙烯-共聚-氯三氟乙烯)中的一種或幾種。

　　更進(jìn)一步，所述的中空纖維膜為疏水微孔膜，孔徑大小為0.1-1微米， 孔隙率為40-90%，壁厚為0.1-0.4mm。

　　本發(fā)明的有益效果是：

　　本發(fā)明方法利用前置的超濾膜對(duì)印染廢水生化出水中大分子有機(jī)物進(jìn) 行攔截以減輕后續(xù)臭氧氧化階段的負(fù)荷。然后利用膜接觸反應(yīng)器以無泡曝氣 的方式實(shí)現(xiàn)臭氧和廢水的快速混合。利用此膜法組合工藝來實(shí)現(xiàn)印染廢水的 深度處理和回用，并且克服了現(xiàn)有技術(shù)臭氧傳質(zhì)過程中傳質(zhì)效率低、臭氧利 用率低以及印染廢水回用過程復(fù)雜，占地面積大，回用成本高的缺陷。