印染废水的集成膜法处理回用研究

论文摘要

纺织印染行业是工业废水排放大户，这些废水直接排放不仅会给环境造成污染，而且是一种水资源的浪费，因此有效地处理印染废水对于节约水资源和保护环境具有重要的意义。由于膜技术具有操作简单，处理效果好，产水水质稳定的特点，因此利用膜技术深度处理回用印染废水已成为近年来的研究热点之一。本实验采用超滤/纳滤的集成膜法对实际印染废水进行了深度处理回用的研究。研究了单一染料的模拟印染废水的纳滤膜处理过程。纳滤膜对模拟体系废水的染料和盐的截留率均可达到98%以上。优化了影响纳滤膜操作性能的压力、温度等因素，对利用膜集成技术处理实际印染废水的实验具有一定指导意义。在超滤/纳滤的集成膜法实际印染废水深度处理研究中，对不同超滤膜组件进行了比较和筛选。纳滤膜则选用了应用较为广泛DL膜，并将其与ESPA1低压反渗透膜进行了比较，研究了压力、温度、运行时间对纳滤膜分离性能的影响。研究结果表明，中空纤维超滤膜组件作为预处理效果较好，可以去除部分色度和约30%的COD；纳滤出水无色透明，COD小于25mg/L，脱盐率在90%以上，不仅达到一级排放标准，而且满足印染工业回用水标准；ESPA1低压反渗透膜和DL纳滤膜对废水的处理效果相差不大，但是其通量要小于DL膜。因此纳滤膜在处理该类废水方面比反渗透膜具有一定的优势，可以达到节约能耗、降低成本的目的。本研究还分析了DL纳滤膜和ESPA1低压反渗透膜的膜污染情况和膜阻力，ESPA1低压反渗透膜比DL纳滤膜的膜本身阻力要大，说明纳滤膜比反渗透膜在节能方面具有一定的优势。对污染后的超滤膜和纳滤膜进行了水力清洗以及化学清洗，结果表明，化学清洗效果优于水力清洗。超滤膜经化学清洗后膜的纯水通量恢复到未污染前膜的纯水通量的93%，DL纳滤膜恢复到初始通量的99%以上。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 文献综述
• 1.1 引言
• 1.2 印染废水来源和水质特征
• 1.2.1 印染废水的来源
• 1.2.2 印染废水水质特征
• 1.3 印染废水的处理方法
• 1.3.1 化学法
• 1.3.2 物理化学法
• 1.3.3 生物法
• 1.4 印染废水回用标准
• 1.5 膜分离技术在处理印染废水中的应用
• 1.5.1 膜过程概述
• 1.5.2 超滤膜及其在印染废水处理中的应用现状
• 1.5.3 纳滤膜及其在印染废水处理中的应用现状
• 1.5.4 膜集成技术在印染废水处理中的应用现状
• 1.6 膜污染及其防治
• 1.7 本课题的研究意义
• 第二章 实验装置与分析方法
• 2.1 实验装置与流程
• 2.1.1 超滤实验装置与流程
• 2.1.2 纳滤实验装置与流程
• 2.2 实验材料与方法
• 2.2.1 实验用膜
• 2.2.2 实际废水水质
• 2.3 实验仪器与化学试剂
• 2.3.1 实验仪器
• 2.3.2 实验试剂
• 2.4 实验分析方法
• 2.4.1 电导率
• 2.4.2 pH 值
• 2.4.3 离子浓度
• 2.4.4 色度
• 2.4.5 脱色率的计算
• 2.4.6 盐浓度的测定
• 2.4.7 通量计算
• 2.4.8 COD
• 第三章 膜技术处理模拟印染废水实验
• 3.1. 模拟废水水质的确定
• 3.1.1 单组分染料体系
• 3.1.2 单组分染料加盐体系
• 3.2 纳滤纯水透过实验
• 3.3 纳滤膜处理单组分染料模拟废水体系
• 3.4 纳滤膜处理单组分染料加盐模拟废水体系
• 3.5 本章小结
• 第四章 膜集成技术处理实际印染废水
• 4.1 超滤膜预处理实际印染废水
• 4.1.1 超滤膜的选择
• 4.1.2 压力对超滤膜截留性能的影响
• 4.1.3 温度对超滤膜截留性能的影响
• 4.1.4 运行时间对超滤膜截留性能的影响
• 4.1.5 超滤膜清洗实验
• 4.2 纳滤膜对印染废水的处理
• 4.2.1 纳滤膜阻力
• 4.2.2 压力对纳滤膜和反渗透膜分离性能的影响
• 4.2.3 温度对纳滤膜分离性能的影响
• 4.2.4 运行时间对纳滤膜分离性能的影响
• 4.2.5 纳滤膜清洗实验
• 4.3 本章小结
• 第五章 结论
• 参考文献
• 致谢