膜集成技术在纺织废水处理中的应用进展

4.印染废水处理的传统工艺路线

印染废水约占纺织废水总体的85%，而且存在色度高、重金属含量高、有机物浓度高、成分复杂等问题，因此提高印染废水的重复利用率对于印染废水的处理起着至关重要的作用。

印染废水处理回用常见的传统工艺路线有：

废水–二级生化处理–砂滤池–消毒接触池–回用；

废水–二级生物处理–臭氧氧化–过滤–回用；

废水–格栅池–调节池–接触氧化池–反应絮凝池–消毒池–回用；

废水–混凝沉淀–厌氧酸化–生物活性炭–二沉池–过滤–回用。

在上述废水处理工艺路线中，针对废水水质的不同选取适宜的工艺路线，例如废水色度较高，应先对废水进行氧化脱色处理，而常用的氧化方法有臭氧氧化、光催化氧化、化学试剂氧化等。上述四种工艺路线都存在运行成本较高、去除率较低、污泥量大且易产生二次污染等不足，此外，不但回用率较低而且回用目的也有很大的差别，回用水因影响织物的质量故不能回用于印染工段，只能回用于冲洗厕所、碱回收冷却水等对水质要求较低的场所。

5.分离膜在印染废水处理中的应用

国家颁布实施《纺织染整工业水污染物排放标准》(GB4287-2012)，对纺织印染废水治理提出了更高的要求，提高水的重复利用率是今后发展的必然趋势，也是纺织企业发展的重要任务。印染废水经处理后，水质需要达到一定的要求之后才能回用，具体要求见表2。

表2.回用水水质指标及限值

分离膜因分离效率高、操作简单、过程易控制、无二次污染等优点，符合环境保护的可持续发展战略，在印染废水的处理中得到了广泛应用。目前比较成熟的处理印染废水的分离膜技术有微滤膜、超滤膜、纳滤膜及反渗透膜等。

5.1.微滤膜

微滤膜因其膜孔相对较大、操作压力较低，只能用于简单的粗过滤，去除杂质和细菌病毒等微生物，对于可溶性的有机物去除率较低，通常作为废水处理的预处理阶段。

5.2.超滤膜

超滤膜可以截留住污水中溶解性的大分子物质，使小分子溶质通过。超滤膜在印染废水处理中可以有效地去除悬浮物、胶体以及降低废水的色度和浊度，出水较为稳定。常见的超滤膜是作为反渗透的预处理阶段。

5.3.反渗透膜

反渗透膜可以截留微生物、CODCr、BOD5、小分子以及离子等，只让水和溶剂透过，对钠离子的截留率高达99.5%。在印染废水深度处理回用中，反渗透膜可以对染料进行回收利用，形成了以反渗透为主的一系列废水处理工艺，例如，微滤–反渗透、超滤–反渗透等，其中以超滤–反渗透最为常见。

5.4.纳滤膜

纳滤膜的孔径介于超滤膜和反渗透膜之间，操作压力也介于超滤和反渗透之间，与反渗透比，操作压力低，能耗也有所降低，而且纳滤的截留率又优于超滤，因此，纳滤在纺织废水处理回用等方面受到人们的重视。纳滤膜的过滤本质除了筛分作用还有静电作用，纳滤膜表面有荷电基团，可以与杂质离子产生静电作用，杂质离子进而吸附成团，被过滤掉。

5.5.膜生物反应器

膜生物反应器(MBR)就是把分离膜与生物反应器相结合的废水处理技术，使膜的性能更加完善。膜生物反应器的特点为占地面积较小，维护比较简单，没有繁琐的反冲洗等环节[14]。根据机理不同可以分为好氧膜生物反应器和厌氧膜生物反应器。

好氧膜生物反应器可以有效的降低纺织废水中的CODCr以及色度等参数，通常使用的膜数量极少，运行成本较低。因此，好氧膜生物反应器适合作为纺织废水的预处理，用于降低废水中的CODCr及色度，减少污染物在后续膜处理过程中对膜的损害。而带有污泥的废水更适合厌氧膜生物反应器来进行处理，厌氧膜生物反应器能耗低，对矿化有机物的去除更加彻底[15][16][17]。同时，厌氧膜生物反应器还可以产生沼气，沼气可以燃烧提供能量，达到能量回收的作用。

6.组合工艺处理法

微滤膜、超滤膜、纳滤膜以及反渗透膜处理废水的效果是逐级递增的，废水处理效果越来越明显，相对地，要求也越来越高，对于预处理技术和后处理技术的要求都十分严格。目前，对于单一的膜法水处理技术很难满足当前的产水水质要求以及回用水质要求，所以对于当下膜法水处理技术，更加适宜的是使用多种膜法水处理技术相结合，实现对纺织废水的深度处理回用[18][19]。常见的组合工艺有超滤–反渗透、超滤–纳滤、微滤–反渗透等。

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