专利名称：印染废水回用的两级动态膜过滤方法
技术领域：
本发明属领域污水处理领域，特别是涉及一种印染废水回用方法。
技术背景纺织工业是我国国民经济的重要支柱产业之一，同时也是排污严重的工业，印染行 业的污水排放量是纺织行业排污的主要部分。近年来，我国的印染行业依然蓬勃发展，投 资扩大再生产趋势明显，但经济发达地区的总量已经基本饱和，印染工业的发展遭遇环境 "瓶颈"问题。目前当务之急的是需改造大量现有的印染废水处理设施，提高处理效率， 增加印染废水的回用率，减少行业的排污量。目前普遍的思路是利用现有的印染污水处理 后的一级出水，增加后续的深度处理工艺，使出水达到印染工业的水质回甩标准。但从目 前情况来看，目前国内还没有成熟、处理成本低廉的深度处理工艺能够广泛推广。曝气生物滤池和超滤工艺在微污染水处理和水回用方面运用最为广泛，但经这些方 法在实际处理中出水水质往往无法满足实际情况而难以推广。大量的研究和工程实践表 明，曝气生物滤池是去除微污染源水中有机物、氨氮等污染物的一种行之有效的方法，其 对氨氮的去除率达80%以上，对耗氧量、浊度、色度、铁、锰等污染物也均有较好的去除 效果。但运行管理(反冲洗、介质堵塞)、除磷方面有待继续研究发展，出水水质对于工 艺要求也不够理想。膜法处理工艺具有处理效率高的特点，但膜污染一直是困扰膜法处理工艺的问题之 一。膜污染会导致膜通量的下降从而极大地降低膜的分离效率。此外，膜制备技术和膜材 料导致膜的价格昂贵，也妨碍了膜技术的推广应用。通过经济有效的方法来减轻膜污染， 提高渗透通量已成为国内外膜研究领域的重要课题。有效的膜污染防治不但可以增加膜通 量，降低能耗，而且还能增强系统稳定性，延长膜使用寿命，降低运行费用，从而使膜技 术得到更广泛的应用。关于动态膜在微污染水的处理及回用中的应用，国内外均有大量的研究报道。动态 膜技术的总体思路是利用待过滤液中的悬浮颗粒，在膜表面形成透水性能良好的滤饼层， 以替代原来的膜介质进行过滤，无论降低膜污染还是膜清洗上都有其特殊的优越性。 在起始阶段，动态膜主要应用在脱盐反渗透技术上。而从上世纪80年代初开始，有关动 态膜的研究开始转向超滤技术，主要集中在纺织工业中水回用和染料回收方面，在纺织废 水处理方面也有不少成果报导。1991年国外曾报导，利用氟石、硅藻土、等矿产物作为涂 膜材料，过滤饮用水，实验结果表明对称性的矿物(如页硅酸盐)和粒径分布较窄的矿物(如熟石灰)，效果均比较理想。清华大学黄霞等人应用自形层动态膜原理，以O.lmm孔 径的普通筛网代替固定膜材料构成一体式动态膜生物反应器处理实际城市污水。 发明内容本发明所要解决的技术问题是提供一种印染废水回用的两级动态膜过滤方法，以解决 现有技术中的运行成本高、操作维护不便的缺陷。 技术方案本发明提供了一种印染废水回用的两级动态膜过滤方法，包括以下歩骤(6) 废水进入曝气生物滤池过滤，以悬浮填料或半软性填料为生物载体，填料 填装密度大于60%，水力停留时间大于6h，曝气生物滤池内的溶解氧大于 4.0mg/L;(7) 瞎气生物滤池出水管处过滤，过滤网孔径0. lmm，出水槽内有悬浮的动态 膜材料质量浓度为0. 1 1. Og/L，粒径100 600目；(8) 曝气生物滤池出水进入中间水池，在中间水池中加入二级^J态膜悬浮颗粒 或者胶体溶液。悬浮颗粒质量浓度约为0.1g/L,颗粒粒径6000目；(9) 以错流过滤方式将颗粒沉积于陶瓷膜管内壁上，形成二级动态膜过滤，错 流速度为1 3m/s,跨膜压力0.卜0.4MPa;(10) 当动态膜层增厚，膜孔堵塞严重，通量降低幅度较大时对膜管进行反冲清 洗；清洗液为自来水或者二级膜出水。所述的一级动态膜涂层配制的配料为天然矿物质或者活性炭'粉末，二级动态膜涂层配 制的配料为金属氧化物、天然矿物质或者活性炭粉末。 所述的天然矿物质为高岭土、硅藻土、膨润土。所述的步骤(4)中的陶瓷膜管可为单孔、多孔陶瓷管，平均膜孔孔径2wm，外设不 锈钢管为密封和固定装置。 有益效果本发明采用的动态膜材料，大部分以矿物材料，如膨润土只有200O 8O00元/吨(价 格与目数相关)，而无机盐类价格可能会稍偏高，但消耗较少，预计吨水消耗动态膜材料 O.lkg。运行成本的能耗预计与错流膜过滤的能耗相当，2.0 2.5kw.h.m',合1.0 1.25 元/吨。本发明的运行维护方便。动态膜过滤的膜污染达到一定程度后，利用水力反冲洗即可 恢复膜通量，不需要更换基膜材料。
图1 印染废水回用的两级动态膜过滤的组合工艺流程图l.曝气生物滤池2.出水槽3,中间池4.进水泵5.循环泵6.膜组件7.滤料(填料)8.细格栅9.曝气管10.滤布li.潜水泵具体实施方式
下面结合具体实施例，迸一歩阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明 而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术 人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限 定的范围。实施例1某印染厂印染废水经生化+物化处理后，出水达到(;B4287—92 —级排放标准，出水 水质的主要指标C0D<100mg/L, SS<70mg/L, B0D<25mg/L，色度〈40倍。因生产扩建需要， 必须组建100m7d废水处理站进行回用才能达到总量要求。曝气生物滤池有效容积25 m3， 采用0)20mm的多孔球形悬浮填料，出水槽内的堰口 600目滤布，--级动态膜材料为平均粒 径0. imm活性炭粉末，出水口的平均压差为lm左右。滤布下方安装曝气管，反冲洗可采 用水气结合方式进行。微滤阶段采用的无机陶瓷膜管内径为llmm的单孔管，长度llOOram, 采用内压错流形式过滤，二级动态膜材料釆用6000目活性炭粉末，中间池内的活性炭为 0. lg/L。跨膜压力保持在0. lMPa，错流速度为2m/s，反冲洗时采用外压反冲洗。出水水 质可达到回用要求，C0D<40mg/L, B0D<5 mg/L,电导率〈300ii V/cm，总硬度〈100 mg/L。实施例二某印染厂印染退浆废水处理系统出水水质达到GB4287 — 92 —级排放标准，为使其回 用于生产工艺的退浆阶段，建一闩处理量为250m7d的深度处理装置。曝气生物滤池有效 容积80m'!，采用微孔曝气，池内溶解氧大于4mg/L，采用无烟煤作为滤料，填充率>50%。 下部进水上部出水，出水槽内的堰口 600目滤布， 一级动态膜材料为平均粒径0.1mm硅藻 土，出水口的平均压差为lm左右。滤布下方安装曝气管，反冲洗可采用水气结合方式进 行。微滤阶段采用的无机陶瓷膜管管径为27mm的九孔管，单孔内径5mn，长度2000mm， 采用内压错流形式过滤。二级动态膜材料采用6000目砝藻土，中间池内的动态膜材料浓 度为O. lg/L，跨膜压力保持在0. lMPa，错流速度为2m/s，出水水质可达到回用要求，同 实例l。反冲洗时采用高速反洗，错流速度达到5m/s，冲洗时l'aj为30min。实施例三某针织印染厂废水处理污水经清污分流后，清污水的水质主要指标COIK200mg/L， SS<100mg/L， BOD<50mg/L，色度〈200倍，水质略高于二级标准出水。建一处理量为300mVd 污水处理站，出水能回用于第一阶段漂洗和生活杂用水。水质要求①色度(稀释倍数) 《10②透明度(cm)》30③pH 6. 5 8. 5④铁(mg/L)《0.⑤锰(mg/L)《0.1 SS (mg/L)《1()⑦总硬度(CaCO,计,mg/L)《450。曝气生物滤池有效容积80m:'，采用微 孔曝气，池内溶解氧大于4mg/L，采用陶粒和活性炭作为滤料，上部进水下部出水，出水 槽内的堰口 600目滤布， 一级动态膜材料为平均粒径O. imm高岭土，出水槽内的高岭土浓 度为5g/L，出水口的平均压差为lm左右。反冲洗可采用水力脉冲对滤布进行反洗。微滤 阶段采用的无机陶瓷膜管管径为27mm的九孔管，单孔内径5mm，长度2000mra,采用内压 错流形式过滤。二级动态膜材料采用6000目高岭土，中间池内的动态膜材料浓度为O. lg/L， 跨膜压力保持在0.2MPa，错流速度为4m/s，出水水质可达到回用要求。反冲洗时采用高 速反洗，错流速度达到5m/s，无跨膜压力，冲洗时间为30min。污水处理的流程为一级污水进入曝气生物滤池1，由滤料7和曝气管9处理，然后通过细格栅8进入出 水槽2在由滤布10过滤后山潜水泵11泵入中间池3，由进水泵4和循环泵5控制用膜组 件6过滤后排出。
权利要求
1.一种印染废水回用的两级动态膜过滤方法，其特征是包括以下步骤(1)废水进入曝气生物滤池过滤，以悬浮填料或半软性填料为生物载体，填料填装密度大于60％，水力停留时间大于6h，曝气生物滤池内的溶解氧大于4.0mg/L；(2)曝气生物滤池出水管处过滤，过滤网孔径0.1mm，出水槽内有悬浮的动态膜材料质量浓度为0.1～1.0g/L，粒径100～600目；(3)曝气生物滤池出水进入中间水池，在中间水池中加入二级动态膜悬浮颗粒或者胶体溶液，悬浮颗粒质量浓度为0.1g/L，颗粒粒径6000目；(4)以错流过滤方式将颗粒沉积于陶瓷膜管内壁上，形成二级动态膜过滤，错流速度为1～3m/s，跨膜压力0.1～0.4MPa；(5)当动态膜层增厚，膜孔堵塞严重，通量降低幅度较大时对膜管进行反冲清洗；清洗液为自来水或者二级膜出水。
2. 如权利要求1所述的印染废水回用的两级动态膜过滤方法，其特征是所述的一级动 态膜涂层配制的配料为天然矿物质或者活性炭粉末，二级动态膜涂层配制的配料为金 属氧化物、天然矿物质或活性炭粉水。
3. 如权利要求2所述的印染废水回用的两级动态膜过滤方法，其特征是所述的天然矿物质为高岭土、硅藻土或膨润土。
4. 如权利要求1 3中任意一权利要求所述的印染废水回用的两级动态膜过滤方法，其特 征是所述的歩骤(4)中的陶瓷膜管可为单孔、多孔陶瓷管，平均膜孔孔径2um，外 设不锈钢管为密封和固定装置。
全文摘要
本发明涉及一种印染废水回用的两级动态膜过滤方法，包括以下步骤(1)废水进入曝气生物滤池内生物降解；(2)曝气生物滤池出水槽处动态膜一级过滤；(3)曝气生物滤池出水进入含有动态膜悬浮颗粒的中间水池；(4)错流过滤方式将颗粒沉积于陶瓷膜管内壁上，形成二级动态膜过滤；(5)当动态膜层增厚，膜孔堵塞严重，通量降低幅度较大时对膜管进行反冲清洗；本发明的运行维护方便。动态膜过滤的膜污染达到一定程度后，利用水力反冲洗即可恢复膜通量，不需要更换基膜材料。
文档编号B01D37/00GK101224357SQ200710047459
公开日2008年7月23日 申请日期2007年10月26日 优先权日2007年10月26日
发明者方 李, 炜 李, 波 杨, 林 柳, 陈季华 申请人:东华大学