專利名稱：印染廢水回用的兩級(jí)動(dòng)態(tài)膜過(guò)濾方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬領(lǐng)域污水處理領(lǐng)域，特別是涉及一種印染廢水回用方法。
技術(shù)背景紡織工業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要支柱產(chǎn)業(yè)之一，同時(shí)也是排污嚴(yán)重的工業(yè)，印染行 業(yè)的污水排放量是紡織行業(yè)排污的主要部分。近年來(lái)，我國(guó)的印染行業(yè)依然蓬勃發(fā)展，投 資擴(kuò)大再生產(chǎn)趨勢(shì)明顯，但經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的總量已經(jīng)基本飽和，印染工業(yè)的發(fā)展遭遇環(huán)境 "瓶頸"問(wèn)題。目前當(dāng)務(wù)之急的是需改造大量現(xiàn)有的印染廢水處理設(shè)施，提高處理效率， 增加印染廢水的回用率，減少行業(yè)的排污量。目前普遍的思路是利用現(xiàn)有的印染污水處理 后的一級(jí)出水，增加后續(xù)的深度處理工藝，使出水達(dá)到印染工業(yè)的水質(zhì)回甩標(biāo)準(zhǔn)。但從目 前情況來(lái)看，目前國(guó)內(nèi)還沒(méi)有成熟、處理成本低廉的深度處理工藝能夠廣泛推廣。曝氣生物濾池和超濾工藝在微污染水處理和水回用方面運(yùn)用最為廣泛，但經(jīng)這些方 法在實(shí)際處理中出水水質(zhì)往往無(wú)法滿足實(shí)際情況而難以推廣。大量的研究和工程實(shí)踐表 明，曝氣生物濾池是去除微污染源水中有機(jī)物、氨氮等污染物的一種行之有效的方法，其 對(duì)氨氮的去除率達(dá)80%以上，對(duì)耗氧量、濁度、色度、鐵、錳等污染物也均有較好的去除 效果。但運(yùn)行管理(反沖洗、介質(zhì)堵塞)、除磷方面有待繼續(xù)研究發(fā)展，出水水質(zhì)對(duì)于工 藝要求也不夠理想。膜法處理工藝具有處理效率高的特點(diǎn)，但膜污染一直是困擾膜法處理工藝的問(wèn)題之 一。膜污染會(huì)導(dǎo)致膜通量的下降從而極大地降低膜的分離效率。此外，膜制備技術(shù)和膜材 料導(dǎo)致膜的價(jià)格昂貴，也妨礙了膜技術(shù)的推廣應(yīng)用。通過(guò)經(jīng)濟(jì)有效的方法來(lái)減輕膜污染， 提高滲透通量已成為國(guó)內(nèi)外膜研究領(lǐng)域的重要課題。有效的膜污染防治不但可以增加膜通 量，降低能耗，而且還能增強(qiáng)系統(tǒng)穩(wěn)定性，延長(zhǎng)膜使用壽命，降低運(yùn)行費(fèi)用，從而使膜技 術(shù)得到更廣泛的應(yīng)用。關(guān)于動(dòng)態(tài)膜在微污染水的處理及回用中的應(yīng)用，國(guó)內(nèi)外均有大量的研究報(bào)道。動(dòng)態(tài) 膜技術(shù)的總體思路是利用待過(guò)濾液中的懸浮顆粒，在膜表面形成透水性能良好的濾餅層， 以替代原來(lái)的膜介質(zhì)進(jìn)行過(guò)濾，無(wú)論降低膜污染還是膜清洗上都有其特殊的優(yōu)越性。 在起始階段，動(dòng)態(tài)膜主要應(yīng)用在脫鹽反滲透技術(shù)上。而從上世紀(jì)80年代初開(kāi)始，有關(guān)動(dòng) 態(tài)膜的研究開(kāi)始轉(zhuǎn)向超濾技術(shù)，主要集中在紡織工業(yè)中水回用和染料回收方面，在紡織廢 水處理方面也有不少成果報(bào)導(dǎo)。1991年國(guó)外曾報(bào)導(dǎo)，利用氟石、硅藻土、等礦產(chǎn)物作為涂 膜材料，過(guò)濾飲用水，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明對(duì)稱性的礦物(如頁(yè)硅酸鹽)和粒徑分布較窄的礦物(如熟石灰)，效果均比較理想。清華大學(xué)黃霞等人應(yīng)用自形層動(dòng)態(tài)膜原理，以O(shè).lmm孔 徑的普通篩網(wǎng)代替固定膜材料構(gòu)成一體式動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)器處理實(shí)際城市污水。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種印染廢水回用的兩級(jí)動(dòng)態(tài)膜過(guò)濾方法，以解決 現(xiàn)有技術(shù)中的運(yùn)行成本高、操作維護(hù)不便的缺陷。 技術(shù)方案本發(fā)明提供了一種印染廢水回用的兩級(jí)動(dòng)態(tài)膜過(guò)濾方法，包括以下歩驟(6) 廢水進(jìn)入曝氣生物濾池過(guò)濾，以懸浮填料或半軟性填料為生物載體，填料 填裝密度大于60%，水力停留時(shí)間大于6h，曝氣生物濾池內(nèi)的溶解氧大于 4.0mg/L;(7) 瞎氣生物濾池出水管處過(guò)濾，過(guò)濾網(wǎng)孔徑0. lmm，出水槽內(nèi)有懸浮的動(dòng)態(tài) 膜材料質(zhì)量濃度為0. 1 1. Og/L，粒徑100 600目；(8) 曝氣生物濾池出水進(jìn)入中間水池，在中間水池中加入二級(jí)^J態(tài)膜懸浮顆粒 或者膠體溶液。懸浮顆粒質(zhì)量濃度約為0.1g/L,顆粒粒徑6000目；(9) 以錯(cuò)流過(guò)濾方式將顆粒沉積于陶瓷膜管內(nèi)壁上，形成二級(jí)動(dòng)態(tài)膜過(guò)濾，錯(cuò) 流速度為1 3m/s,跨膜壓力0.卜0.4MPa;(10) 當(dāng)動(dòng)態(tài)膜層增厚，膜孔堵塞嚴(yán)重，通量降低幅度較大時(shí)對(duì)膜管進(jìn)行反沖清 洗；清洗液為自來(lái)水或者二級(jí)膜出水。所述的一級(jí)動(dòng)態(tài)膜涂層配制的配料為天然礦物質(zhì)或者活性炭'粉末，二級(jí)動(dòng)態(tài)膜涂層配 制的配料為金屬氧化物、天然礦物質(zhì)或者活性炭粉末。 所述的天然礦物質(zhì)為高嶺土、硅藻土、膨潤(rùn)土。所述的步驟(4)中的陶瓷膜管可為單孔、多孔陶瓷管，平均膜孔孔徑2wm，外設(shè)不 銹鋼管為密封和固定裝置。 有益效果本發(fā)明采用的動(dòng)態(tài)膜材料，大部分以礦物材料，如膨潤(rùn)土只有200O 8O00元/噸(價(jià) 格與目數(shù)相關(guān))，而無(wú)機(jī)鹽類價(jià)格可能會(huì)稍偏高，但消耗較少，預(yù)計(jì)噸水消耗動(dòng)態(tài)膜材料 O.lkg。運(yùn)行成本的能耗預(yù)計(jì)與錯(cuò)流膜過(guò)濾的能耗相當(dāng)，2.0 2.5kw.h.m',合1.0 1.25 元/噸。本發(fā)明的運(yùn)行維護(hù)方便。動(dòng)態(tài)膜過(guò)濾的膜污染達(dá)到一定程度后，利用水力反沖洗即可 恢復(fù)膜通量，不需要更換基膜材料。


圖1 印染廢水回用的兩級(jí)動(dòng)態(tài)膜過(guò)濾的組合工藝流程圖l.曝氣生物濾池2.出水槽3,中間池4.進(jìn)水泵5.循環(huán)泵6.膜組件7.濾料(填料)8.細(xì)格柵9.曝氣管10.濾布li.潛水泵具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例，迸一歩闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明 而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù) 人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書(shū)所限 定的范圍。實(shí)施例1某印染廠印染廢水經(jīng)生化+物化處理后，出水達(dá)到(;B4287—92 —級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，出水 水質(zhì)的主要指標(biāo)C0D<100mg/L, SS<70mg/L, B0D<25mg/L，色度〈40倍。因生產(chǎn)擴(kuò)建需要， 必須組建100m7d廢水處理站進(jìn)行回用才能達(dá)到總量要求。曝氣生物濾池有效容積25 m3， 采用0)20mm的多孔球形懸浮填料，出水槽內(nèi)的堰口 600目濾布，--級(jí)動(dòng)態(tài)膜材料為平均粒 徑0. imm活性炭粉末，出水口的平均壓差為lm左右。濾布下方安裝曝氣管，反沖洗可采 用水氣結(jié)合方式進(jìn)行。微濾階段采用的無(wú)機(jī)陶瓷膜管內(nèi)徑為llmm的單孔管，長(zhǎng)度llOOram, 采用內(nèi)壓錯(cuò)流形式過(guò)濾，二級(jí)動(dòng)態(tài)膜材料釆用6000目活性炭粉末，中間池內(nèi)的活性炭為 0. lg/L?？缒毫Ρ３衷?. lMPa，錯(cuò)流速度為2m/s，反沖洗時(shí)采用外壓反沖洗。出水水 質(zhì)可達(dá)到回用要求，C0D<40mg/L, B0D<5 mg/L,電導(dǎo)率〈300ii V/cm，總硬度〈100 mg/L。實(shí)施例二某印染廠印染退漿廢水處理系統(tǒng)出水水質(zhì)達(dá)到GB4287 — 92 —級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，為使其回 用于生產(chǎn)工藝的退漿階段，建一閂處理量為250m7d的深度處理裝置。曝氣生物濾池有效 容積80m'!，采用微孔曝氣，池內(nèi)溶解氧大于4mg/L，采用無(wú)煙煤作為濾料，填充率>50%。 下部進(jìn)水上部出水，出水槽內(nèi)的堰口 600目濾布， 一級(jí)動(dòng)態(tài)膜材料為平均粒徑0.1mm硅藻 土，出水口的平均壓差為lm左右。濾布下方安裝曝氣管，反沖洗可采用水氣結(jié)合方式進(jìn) 行。微濾階段采用的無(wú)機(jī)陶瓷膜管管徑為27mm的九孔管，單孔內(nèi)徑5mn，長(zhǎng)度2000mm， 采用內(nèi)壓錯(cuò)流形式過(guò)濾。二級(jí)動(dòng)態(tài)膜材料采用6000目砝藻土，中間池內(nèi)的動(dòng)態(tài)膜材料濃 度為O. lg/L，跨膜壓力保持在0. lMPa，錯(cuò)流速度為2m/s，出水水質(zhì)可達(dá)到回用要求，同 實(shí)例l。反沖洗時(shí)采用高速反洗，錯(cuò)流速度達(dá)到5m/s，沖洗時(shí)l'aj為30min。實(shí)施例三某針織印染廠廢水處理污水經(jīng)清污分流后，清污水的水質(zhì)主要指標(biāo)COIK200mg/L， SS<100mg/L， BOD<50mg/L，色度〈200倍，水質(zhì)略高于二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)出水。建一處理量為300mVd 污水處理站，出水能回用于第一階段漂洗和生活雜用水。水質(zhì)要求①色度(稀釋倍數(shù)) 《10②透明度(cm)》30③pH 6. 5 8. 5④鐵(mg/L)《0.⑤錳(mg/L)《0.1 SS (mg/L)《1()⑦總硬度(CaCO,計(jì),mg/L)《450。曝氣生物濾池有效容積80m:'，采用微 孔曝氣，池內(nèi)溶解氧大于4mg/L，采用陶粒和活性炭作為濾料，上部進(jìn)水下部出水，出水 槽內(nèi)的堰口 600目濾布， 一級(jí)動(dòng)態(tài)膜材料為平均粒徑O. imm高嶺土，出水槽內(nèi)的高嶺土濃 度為5g/L，出水口的平均壓差為lm左右。反沖洗可采用水力脈沖對(duì)濾布進(jìn)行反洗。微濾 階段采用的無(wú)機(jī)陶瓷膜管管徑為27mm的九孔管，單孔內(nèi)徑5mm，長(zhǎng)度2000mra,采用內(nèi)壓 錯(cuò)流形式過(guò)濾。二級(jí)動(dòng)態(tài)膜材料采用6000目高嶺土，中間池內(nèi)的動(dòng)態(tài)膜材料濃度為O. lg/L， 跨膜壓力保持在0.2MPa，錯(cuò)流速度為4m/s，出水水質(zhì)可達(dá)到回用要求。反沖洗時(shí)采用高 速反洗，錯(cuò)流速度達(dá)到5m/s，無(wú)跨膜壓力，沖洗時(shí)間為30min。污水處理的流程為一級(jí)污水進(jìn)入曝氣生物濾池1，由濾料7和曝氣管9處理，然后通過(guò)細(xì)格柵8進(jìn)入出 水槽2在由濾布10過(guò)濾后山潛水泵11泵入中間池3，由進(jìn)水泵4和循環(huán)泵5控制用膜組 件6過(guò)濾后排出。
權(quán)利要求
1.一種印染廢水回用的兩級(jí)動(dòng)態(tài)膜過(guò)濾方法，其特征是包括以下步驟(1)廢水進(jìn)入曝氣生物濾池過(guò)濾，以懸浮填料或半軟性填料為生物載體，填料填裝密度大于60％，水力停留時(shí)間大于6h，曝氣生物濾池內(nèi)的溶解氧大于4.0mg/L；(2)曝氣生物濾池出水管處過(guò)濾，過(guò)濾網(wǎng)孔徑0.1mm，出水槽內(nèi)有懸浮的動(dòng)態(tài)膜材料質(zhì)量濃度為0.1～1.0g/L，粒徑100～600目；(3)曝氣生物濾池出水進(jìn)入中間水池，在中間水池中加入二級(jí)動(dòng)態(tài)膜懸浮顆粒或者膠體溶液，懸浮顆粒質(zhì)量濃度為0.1g/L，顆粒粒徑6000目；(4)以錯(cuò)流過(guò)濾方式將顆粒沉積于陶瓷膜管內(nèi)壁上，形成二級(jí)動(dòng)態(tài)膜過(guò)濾，錯(cuò)流速度為1～3m/s，跨膜壓力0.1～0.4MPa；(5)當(dāng)動(dòng)態(tài)膜層增厚，膜孔堵塞嚴(yán)重，通量降低幅度較大時(shí)對(duì)膜管進(jìn)行反沖清洗；清洗液為自來(lái)水或者二級(jí)膜出水。
2. 如權(quán)利要求1所述的印染廢水回用的兩級(jí)動(dòng)態(tài)膜過(guò)濾方法，其特征是所述的一級(jí)動(dòng) 態(tài)膜涂層配制的配料為天然礦物質(zhì)或者活性炭粉末，二級(jí)動(dòng)態(tài)膜涂層配制的配料為金 屬氧化物、天然礦物質(zhì)或活性炭粉水。
3. 如權(quán)利要求2所述的印染廢水回用的兩級(jí)動(dòng)態(tài)膜過(guò)濾方法，其特征是所述的天然礦物質(zhì)為高嶺土、硅藻土或膨潤(rùn)土。
4. 如權(quán)利要求1 3中任意一權(quán)利要求所述的印染廢水回用的兩級(jí)動(dòng)態(tài)膜過(guò)濾方法，其特 征是所述的歩驟(4)中的陶瓷膜管可為單孔、多孔陶瓷管，平均膜孔孔徑2um，外 設(shè)不銹鋼管為密封和固定裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種印染廢水回用的兩級(jí)動(dòng)態(tài)膜過(guò)濾方法，包括以下步驟(1)廢水進(jìn)入曝氣生物濾池內(nèi)生物降解；(2)曝氣生物濾池出水槽處動(dòng)態(tài)膜一級(jí)過(guò)濾；(3)曝氣生物濾池出水進(jìn)入含有動(dòng)態(tài)膜懸浮顆粒的中間水池；(4)錯(cuò)流過(guò)濾方式將顆粒沉積于陶瓷膜管內(nèi)壁上，形成二級(jí)動(dòng)態(tài)膜過(guò)濾；(5)當(dāng)動(dòng)態(tài)膜層增厚，膜孔堵塞嚴(yán)重，通量降低幅度較大時(shí)對(duì)膜管進(jìn)行反沖清洗；本發(fā)明的運(yùn)行維護(hù)方便。動(dòng)態(tài)膜過(guò)濾的膜污染達(dá)到一定程度后，利用水力反沖洗即可恢復(fù)膜通量，不需要更換基膜材料。
文檔編號(hào)B01D37/00GK101224357SQ200710047459
公開(kāi)日2008年7月23日 申請(qǐng)日期2007年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月26日
發(fā)明者方 李, 煒 李, 波 楊, 林 柳, 陳季華 申請(qǐng)人:東華大學(xué)