一种气场流场协同渗透膜的废水近零排放工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种气场流场协同渗透膜的废水近零排放工艺，该工艺包括以下步骤：(1)在微气泡作用下，同时进行印染废水混凝同步预处理；(2)预处理后的废水进入正渗透装置，以不同流场的水力条件作为输送动力，使废水透过正渗透膜；(3)正渗透膜浓缩液回流入预处理单元，元明粉汲取液作为需使用元明粉印染工序用水，实现废水零排放。经气场流场协同渗透膜的废水近零排放工艺，可以实现膜污染的减轻，废水的近零排放以及出水水质的优化。与现有技术相比，本发明专利技术具有能够降低膜污染，优化水质，提高水回用率等优点。回用率等优点。回用率等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种气场流场协同渗透膜的废水近零排放工艺


[0001]本专利技术涉及水处理领域，具体涉及一种气场流场协同渗透膜的废水近零排放工艺。

技术介绍

[0002]纺织印染行业是我国一个不可忽视的污染物排放的重要行业，每年有近20万吨的合成染料排放到环境中。印染废水水质复杂，具有水量大、水质波动大、成分复杂、COD和BOD高、色度深、碱度大等特点。印染废水的深度处理技术中，膜分离技术因能耗低、去除效率高、选择性和稳定性高、应用范围广等优点而备受关注。
[0003]正渗透(FO)作为新兴的渗透驱动膜工艺已经引起了广泛关注，不同于常规的压力驱动膜，FO是利用原料液和浓度较高的汲取液之间的渗透压梯度，使得水分子自发地从渗透压低的一侧(原料液侧)透过膜扩散到渗透压高的一侧(汲取液侧)，是由膜两侧的溶质浓度差异驱动的，具有耗能低、操作条件要求低、汲取液来源广等优势，广泛应用于废水处理、海水淡化、食品加工等过程。尽管FO的特性使其在多个领域都非常具有应用潜力，但FO在实际应用中仍存在一些挑战和障碍，像其他膜技术一样，在FO过程中膜污染是不可避免的，而使FO性能受到影响。膜结垢问题的存在导致的水通量下降、膜寿命降低现象严重制约了正渗透技术在实际水处理过程中的发展和应用。
[0004]FO之前增加预处理改善进水水质降低其对膜的影响是最广泛适用且易于操作的方法对废水进行预处理。目前预处理方法包括物化法、高级氧化法、膜分离技术等。在物化法中，混凝因其操作简单、成本低、效率高，常作为工业废水的预处理方法，可以去除废水中的胶体物质、悬浮物质及部分有机物。有研究表明，污染物在混凝环节去除越彻底，后续过程膜污染程度较轻。同时，微纳米气泡技术因其微纳米气泡直径远远小于传统气泡，具有停留时间长、比表面积大、气液传质效率高等特点，已被广泛应用在污水的气浮、水体修复和净化等领域。但微纳米气泡会将大分子有机物转化为小分子有机物，在后续处理过程中，小分子有机物在膜上形成致密滤饼层，造成严重膜污染。在正渗透处理过程中，常改变膜两侧的流速来改善膜污染情况，有研究表明，随着膜两侧流速的增加，可减缓膜污染。但是，采用此方法减缓膜污染，需增加能耗，使得处理废水成本提高。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种能够降低膜污染，优化水质的气场流场协同渗透膜的废水近零排放工艺。
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0007]一种气场流场协同渗透膜的废水近零排放工艺，该工艺包括以下步骤：
[0008](1)将印染废水使用微气泡及混凝剂同步处理后，将上层浮渣刮除，得到预处理后的废水；
[0009](2)将预处理后的废水进入正渗透装置，以不同流场的水力条件作为输送动力，使
废水透过正渗透膜，实现膜污染的减轻，水回收率的提高及出水水质的优化。
[0010]本专利技术经气场流场协同渗透膜的废水近零排放工艺，可以实现膜污染的减轻，废水的近零排放以及出水水质的优化，具有能够降低膜污染，优化水质，提高水回用率等优点。
[0011]进一步地，所述的混凝剂包括聚合氯化铝、氯化铁、硫酸铝混凝剂或钛系混凝剂中的一种或多种。
[0012]进一步地，所述混凝剂的投加量为150
‑
350mg/L，优选250
‑
350mg/L。
[0013]进一步地，所述混凝剂的投加量为300mg/L。
[0014]进一步地，所述微气泡处理的时长为5
‑
30min，优选10
‑
15min。
[0015]进一步地，所述微气泡处理的时长为10min。
[0016]进一步地，所述的流场包括稳定流或脉冲流，优选脉冲流。
[0017]进一步地，所述的正渗透膜包括纳米纤维膜、醋酸纤维膜、聚酰胺膜或水通道蛋白正渗透膜。
[0018]进一步地，所述正渗透膜浓缩液回流至预处理单元，汲取液侧的汲取液包括元明粉溶液或氯化钠溶液，浓液回流至预处理单元。回收后的水可将其用于印染厂中需要投加元明粉工艺，实现废水的近零排放。汲取液的浓度为50
‑
60g/L。
[0019]进一步地，所述的元明粉溶液或氯化钠溶液用于染色工艺中促染剂。
[0020]与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
[0021](1)本专利技术的工艺，采用微气泡与混凝的组合工艺对印染废水进行预处理，UV
254
、SUVA
254
、COD、锑(Sb)的去除率比单独进行混凝或微气泡的去除率高，同时也降低了正渗透过程中的膜污染；
[0022](2)本专利技术的工艺，采用流场形式为脉冲流作为正渗透过程中的输送动力，其能使正渗透膜不断振动，从而减少了污染物在膜上的沉积，降低了膜污染，提高了废水的水回收率。
附图说明
[0023]图1为本专利技术提供的气场流场协同渗透膜的废水近零排放工艺流程示意图；
[0024]图2为实施例4中预处理后醋酸纤维膜的表面SEM图；
[0025]图3为实验例2中混凝剂不同浓度对预处理过程UV
254
、SUVA
254
、DOC影响；
[0026]图4实验例3中微气泡不同处理时间对预处理过程中UV
254
、SUVA
254
、DOC、Si、Sb的去除率影响；
[0027]图5为实施例5中预处理后不同流场的正渗透水通量和正渗透标准化通量示意图。
具体实施方式
[0028]下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。
[0029]一种气场流场协同渗透膜的废水近零排放工艺，该工艺包括以下步骤：
[0030](1)将印染废水使用微气泡及混凝剂同步处理后，将上层浮渣刮除，得到预处理后
的废水；混凝剂包括聚合氯化铝、氯化铁、硫酸铝混凝剂或钛系混凝剂中的一种或多种。混凝剂的投加量为150
‑
350mg/L，优选250
‑
350mg/L，更优选300mg/L。微气泡处理的时长为5
‑
30min，优选5
‑
20min，再优选10min。
[0031](2)将预处理后的废水进入正渗透装置，以不同流场的水力条件作为输送动力，流量为500mL/min，使废水透过正渗透膜，实现膜污染的减轻，水回收率的提高及出水水质的优化。其中，流场包括稳定流或脉冲流，优选脉冲流。正渗透膜包括纳米纤维膜、醋酸纤维膜、聚酰胺膜或水通道蛋白正渗透膜。正渗透膜汲取液侧的汲取液包括元明粉溶液或氯化钠溶液。
[0032]实施例1
[0033]本实施例中，采用某印染废水处理厂二沉池出水作为处理对象，二沉池出水经过微气泡+混凝预处理，微气泡由微气泡发生装置提供本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气场流场协同渗透膜的废水近零排放工艺，其特征在于，该工艺包括以下步骤：(1)将印染废水使用微气泡及混凝剂同步处理后，将上层浮渣刮除，得到预处理后的废水；(2)将预处理后的废水进入正渗透装置，以不同流场的水力条件作为输送动力，使废水透过正渗透膜，实现膜污染的减轻，水回收率的提高及出水水质的优化。(3)正渗透膜浓缩液回流入预处理单元，元明粉汲取液作为需使用元明粉印染工序用水，实现废水零排放。2.根据权利要求1所述的一种气场流场协同渗透膜的废水近零排放工艺，其特征在于，所述的混凝剂包括聚合氯化铝、氯化铁、硫酸铝混凝剂或钛系混凝剂中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的一种气场流场协同渗透膜的废水近零排放工艺，其特征在于，所述混凝剂的投加量为150
‑
350mg/L。4.根据权利要求3所述的一种气场流场协同渗透膜的废水近零排放工艺，其特征在于，所述混凝剂的投加量为250
‑
350mg/L...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄满红，邬倩倩，叶静菱，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：