超滤_反渗透双膜法深度处理皮革废水的中试研究_俞海桥

2009．NO．4．ISSN1672-9064CN35-1272/TK俞海桥1王俊川1曾沿鸿1姜军1李丛申2（1厦门绿邦膜技术有限公司福建厦门3611012兴业皮革科技股份有限公司福建泉州362200）超滤-反渗透双膜法深度处理皮革废水的中试研究作者简介：俞海桥(1981～)，男，2007年毕业于武汉理工大学，硕士，助理工程师，主要从事环境化工研究。摘要皮革废水污染物浓度高，可生化性差，常规方法难处理彻底。采用超滤和反渗透双膜联用技术对某大型皮革企业经物化生化处理后的皮革废水进行处理，对处理前后的各项水质指标进行了分析。中试试验结果表明，超滤系统能有效去除废水中的浊度和大分子污染物，保证了反渗透进水水质；反渗透系统对废水中的COD、总铁、锰等污染物质的去除率均超过95%，产水水质达到了GB/T19923-2005的要求，可以回用于生产。超滤-反渗透双膜技术可以运用于皮革废水的再生利用。关键词超滤反渗透皮革废水回用中图分类号：X794文献标识码：A文章编号：1672-9064(2009)04－0082－03据统计，皮革行业每年排放废水1亿多t，约占全国工业废水总排放量的0.47%，其特点是碱性大、色度浓、耗氧量高、悬浮物多，并且含有较多的硫化物和铬等有毒物质［1］。目前，我国皮革废水处理的方法主要有物化和生物2种，工业处理设施多采用预处理和生物法相结合。膜分离技术作为新的分离净化和浓缩方法，具有能耗低、效率高、工艺简单、操作方便和投资小等优点，近十年在我国发展迅速［2］。随着水资源的日益短缺，废水回用显得渐趋重要，双膜技术是目前废水回用研究和运用的热点之一［3-5］，但是在皮革废水处理方面国内还未见报道。超滤可以去除废水中大部分浊度和有机物，能减轻反渗透膜的污染，延长反渗透膜的使用寿命，是有效的预处理措施；反渗透系统对废水中COD、色度、盐分等污染物体的去除能同时完成［6］，且出水水质高，能直接回用于生产。1试验材料与方法1.1试验流程中试试验在福建某大型皮革厂内进行，皮革废水的处理总流程如图1所示。本中试试验主要对生化产水进行深度处理回收利用，该厂生化产水COD大于200mg/L，其他污染物含量也较高。试验装置主要由超滤和反渗透两套系统组成，废水经前段处理后，生化出水通过增压泵进入超滤系统，经预处理后产水进入中间水箱，再通过增压泵进入反渗透系统处理，产水收集。试验期间定期收集各段水样，进行分析。试验中各指标均采用国家标准方法测定［7］。1.2试验器材试验中超滤系统采用的是威士邦膜科技有限公司特有的“浸没式超滤”（Flow-splitTM）系统。由于系统采用鼓风曝气作为膜丝气洗系统，其鼓风曝气使膜丝产生剧烈的抖动，进而大大减缓了膜面污染；由于透水孔径一定而使得产水水质较稳定；系统能接受较高负荷的悬浮物浓度，最大为10000mg/L，这样在保证了产水水质的同时可适当节省沉淀空间或省掉沉淀池。与传统的生物处理方法和普通超滤技术相比，浸没式超滤具有生化效率高、抗负荷冲击能力强、出水水质稳定、占地面积小、排泥周期长、易实现自动控制等优点。反渗透系统采用的是海德能公司生产的商业化膜产品，膜型号为PROC-10型。2结果与讨论2.1超滤处理效果使用超滤系统作为RO系统（反渗透系统）预处理最大的优势就是产水水质优良，能确保反渗透系统稳定运行，延长反渗透系统的清洗周期及反渗透膜的使用寿命。如图2所示经过MBR系统后，中试期间超滤产水的浊度平均值为0.3NTU，达到反渗透对预处理出水浊度小于1NTU的要求。原水浊度平均值为56，MBR系统对浊度的脱除率接近100%。可见，MBR系统对浊度的脱除效果明显，且受给水条件中浊度的影响很小。超滤系统能高效地进行固液分离，其分离效果远好于传图1试验流程环保技术822009．NO．4.ISSN1672-9064CN35-1272/TK（下转第101页）图2超滤系统进出水浊度的变化图图3超滤系统出水COD变化图统的沉淀池，出水水质良好，出水悬浮物和浊度接近于零。对超滤进、出水进行了分析，在中试期间，生化出水的COD在211～403mg/L之间，平均值为303mg/L，从图3可以看出，超滤系统对进水COD平均脱除率在30%以上，最高可以达到54%，出水平均值为238mg/L，大大减轻了反渗透系统的污染负荷。2.2反渗透处理效果2.2.1回收率的确定回收率是反渗透系统的最主要控制参数，回收率太高会导致系统操作压力升高，产水能耗增加，同时易导致系统产生浓差极化，盐透过量增大，并造成膜的不可逆污染［5］。在试验中考察了50%、60%、70%3个回收率下反渗透系统的操作压力,以确定反渗透系统的最适回收率。结果见图4（左、中、右依次为50%、60%、70%的回收率），每种情况下都连续运行了8h。可以看出，在回收率为50%时