印染行業(yè)是耗水大戶，廢水排放量和污染物排放總量分別位居全國工業(yè)部門排放量的前茅，是我國重點(diǎn)污染行業(yè)之一。印染廢水一直以排放量大、處理難度高而成為廢水治理工藝研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)。隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和環(huán)境質(zhì)量要求不斷提高，水資源緊缺已成為制約我國印染行業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的限制因素。為了實現(xiàn)印染行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，印染廢水的資源化回用已成為實現(xiàn)這一目標(biāo)的重要因素。我國的印染廢水處理普遍采用生化+物化處理工藝，但出水水質(zhì)一般不能達(dá)到廢水回用要求，需進(jìn)一步深度處理后才能回用。目前在水處理實際工程應(yīng)用中，除了原有技術(shù)改進(jìn)外，作為深度處理和回用技術(shù)主要有：生物濾池、活性炭吸附和膜技術(shù)等，其中膜分離技術(shù)是當(dāng)前最具前景的技術(shù)之一。
l膜分離技術(shù)
膜技術(shù)在環(huán)境工程中的應(yīng)用包括生物膜技術(shù)和膜分離技術(shù)兩大類。前者將微生物(原生動物)棲息在填料上，在好氧或厭氧條件下藉微生物分解有機(jī)物，如生物接觸氧化，在實際生產(chǎn)中有放置填料的氧化池和兼氧池等；或利用活性炭等濾料作為載體著膜，結(jié)合過濾成為生物濾池。后者則利用膜的孔隙以阻留/通過不同物質(zhì)達(dá)到分離目的，如超濾、反滲透等，特別是在高純產(chǎn)品制造、分離等方面顯示出其卓越性能。
膜技術(shù)深度處理及回用廢水是近年來水處理技術(shù)研究的熱點(diǎn)之一。采用超濾或反滲透處理污水和廢水的報道很多，但膜分離技術(shù)在環(huán)境工程中應(yīng)用推廣有兩大難點(diǎn)：一是膜組件、膜設(shè)備價格高。由于阻力大，因此運(yùn)行費(fèi)用高，而膜的使用壽命相對較短，更換費(fèi)用高。二是膜分離性能優(yōu)良但能耗大。以超濾為例，雖然廢水處理效果很好，但運(yùn)行費(fèi)用一般難以承受，這對廢水治理來講是極大的障礙。因此，研發(fā)價格低廉、通量大、能耗低的膜處理技術(shù)是膜分離技術(shù)的發(fā)展方向。
2陶瓷膜技術(shù)簡介
2.1陶瓷膜的優(yōu)點(diǎn)
陶瓷膜是無機(jī)膜的一種，其具有如下特點(diǎn)：原料來源廣泛，價格低廉，與超濾和反滲透膜相比，具有很大的價格優(yōu)勢；機(jī)械強(qiáng)度高，在大的壓差下使用不會變形，便于較高壓力反沖洗及穩(wěn)定運(yùn)行；陶瓷膜耐高溫，可以在低于1000℃下穩(wěn)定使用，適用于處理高溫、高黏度流體(水和氣體)；化學(xué)穩(wěn)定性好，能抗微生物降解，對有機(jī)溶劑、腐蝕性氣體和微生物侵蝕，表現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性，可用較強(qiáng)的酸清洗；使用壽命長，可使用10年以上，無需更換陶瓷膜管；根據(jù)使用要求，能以不同粒經(jīng)的超細(xì)粒子涂膜，膜孔徑可作調(diào)整。
2.2陶瓷膜的缺點(diǎn)
陶瓷膜的缺點(diǎn)有：質(zhì)量重、體積大，一般單體設(shè)備處理水量300t/d，安裝、維修時需要有吊裝設(shè)備；陶瓷管易碎，運(yùn)輸、安裝和維修時有一定要求。
3陶瓷膜廢水處理及回用工程案例
新疆芳婷針紡織有限責(zé)任公司是一家從事生產(chǎn)高質(zhì)量純綿內(nèi)衣為主的公司。原有一套廢水處理設(shè)備的處理量為600nl/d，因年久效率下降不能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。該企業(yè)所在地區(qū)水資源緊缺，要求廢水處理達(dá)標(biāo)后能回用，所以對廢水處理站進(jìn)行改造，目標(biāo)是廢水處理量1000m/d，回用率大于30%�？紤]到純棉針織物采用活性染料染色，染浴中鹽含量較高，因此與東華大學(xué)合作采用陶瓷膜處理方案。
3.1陶瓷膜預(yù)處理
一般商品陶瓷膜管壁厚度1mm左右，且呈彎曲不規(guī)則狀態(tài)，大多數(shù)表面孔徑分布在5～350l,Lm，有效孔徑在l0～100Ixm。
本項目假定其有效孔徑為：以不同粒徑標(biāo)準(zhǔn)氧化硅納米粉末，濃度1g/L，在0.O1MPa下，以0.02m/s流速處理20rain，用質(zhì)量法測定其通過的質(zhì)量。以納米粒子透過率60%為限，作為公稱孔徑。購買的基質(zhì)陶瓷膜表面孔徑分布在5～350Ixm，有效孔徑100txm，見圖1。
以20Ixm和5m的氧化鋯標(biāo)準(zhǔn)納米粉末，分別涂膜10rain，得到的表面孔徑分布在5—50m，有效孔徑5m，見圖2。
3.2廢水處理工藝選擇
由于活性染色中采用大量鹽類電解質(zhì)作促染劑和固色劑，若回用該經(jīng)處理的混合廢水，鹽類的累積會產(chǎn)生色差，影響產(chǎn)品質(zhì)量。因而，脫色最好的辦法是水解酸化，其關(guān)鍵是掌握水解酸化條件(時間、菌種培養(yǎng)、泥、水和氣的均勻)。本項目采用水解酸化時間為48h，既能達(dá)到脫色目的，又能使部分難降解有機(jī)物分解為較小分子，有利于提高污染物去除效率，有效防止鹽的累積。需要強(qiáng)調(diào)的是，為防止鹽類累積，清濁分流是必要的。
印染廢水處理后回用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，國家有關(guān)部門已公布征求意見稿，見表1。
處理方案如下：
輕污染水(約占75%)一水解氧化一好氧一復(fù)合反應(yīng)器一陶瓷膜一回用濃污染水(約占25%)一水解調(diào)節(jié)池一混凝池一酸化水解池一接觸氧化池一生物濾池一脫色池一排放工藝流程如圖3所示。
3.3處理效果
2010年9月改造工程全部完成，由于與原廢水處理改造交叉進(jìn)行，并使用酶促進(jìn)劑輔助培菌，所以11月初已經(jīng)正常運(yùn)行。截至2011年1月，各階段的平均去除效果分別見表2和表3。
輕污染水經(jīng)陶瓷膜處理后，約有300m/d濃水回到濃污水部分處理，實際達(dá)標(biāo)排放550m。/d，回用水450m/d，回用率45%，超過設(shè)計的回用要求37.5%。綜合能耗0.8kWh/t，藥劑費(fèi)平均0.4t�；赜盟_(dá)到回用水質(zhì)要求，其電導(dǎo)率一般在400—600laS/cm，主要用于第二、第三道漂洗和車間其它一般用水，產(chǎn)品色牢度達(dá)到3～4級，符合產(chǎn)品質(zhì)量要求。具體參見http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
4結(jié)論
純綿針織印染廢水，由于含鹽量高，為避免回用過程中鹽的累積，必須采用清濁分流。活性染料較難脫色，增加水解酸化時間，既能脫色，又可分解難降解有機(jī)物，但需掌握參數(shù)的選擇。常規(guī)生化處理技術(shù)和陶瓷膜分離技術(shù)相結(jié)合，可以在達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的同時，回用率達(dá)40%左右，產(chǎn)品質(zhì)量符合要求，其色牢度為3～4級。整體廢水處理系統(tǒng)管理簡單，運(yùn)行成本低，具有廣闊的應(yīng)用前景。（新疆芳婷針紡織有限責(zé)任公司）
