膜集成技術(shù)在紡織廢水處理中的應(yīng)用進展

我國是紡織大國，紡織廢水一直存在著排放量大、污染嚴(yán)重等問題，因此紡織廢水的處理受到廣泛關(guān)注。本文總結(jié)了紡織廢水的來源和水質(zhì)特點；簡述了國內(nèi)外處理紡織廢水的主要傳統(tǒng)工藝路線，但是傳統(tǒng)工藝路線不足以解決紡織廢水中存在的高色、高毒等問題；重點論述了以膜分離為主的膜集成技術(shù)在紡織廢水中的應(yīng)用，比較了超濾、納濾以及反滲透技術(shù)在紡織廢水中的工藝路線；為紡織廢水的處理，特別是高色、高毒污染物的去除，提供了理論依據(jù)和技術(shù)參考。

1.引言

我國是紡織大國，紡織工業(yè)在我國既是工業(yè)用水大戶又是廢水產(chǎn)出大戶，廢水排放量約占工業(yè)廢水排放量的40%。據(jù)不完全統(tǒng)計，我國印染廢水排放量每天約有300萬至400萬噸，印染廠每加工100m織物，會產(chǎn)生3~5t廢水。

我國的紡織工業(yè)一直存在著能耗水耗高、污染嚴(yán)重的問題，目前長江三角洲和珠江三角洲地區(qū)的水質(zhì)受到了嚴(yán)重污染。此外，紡織相關(guān)產(chǎn)品的需求預(yù)計隨著世界人口在二十一世紀(jì)呈指數(shù)增長，紡織品的質(zhì)量要求也越來越高，染料正朝著抗氧化、抗生物降解、抗光降解的方向發(fā)展，這對于紡織廢水的處理來說又新增一大難題。

隨著黨中央國務(wù)院新近頒布的《節(jié)水型社會建“十三五”規(guī)劃》(簡稱“十三五”)中明確提出對于紡織廢水鼓勵采用工藝用水梯級利用、冷凝水和冷卻水回收利用等方式，推動生產(chǎn)過程中水的清污分流和水質(zhì)回用。由于紡織工業(yè)排放含有有機染料、普通無機鹽、重金屬離子和溶劑等大量廢水，傳統(tǒng)工藝難以去除。因此，如何高效地去除紡織廢水中的高色、高毒等污染物，是當(dāng)下紡織廢水處理的關(guān)鍵。

2.紡織廢水來源

按原料的不同可以把紡織品分為棉紡織物、毛紡織物、麻紡織物、絲紡織物以及化纖織物，其加工及染整工藝如下：

1)棉紡織物：燒毛、退漿、煮煉、漂白、絲光、染色、印花、整理等工序。

2)毛紡織物：洗毛、染色、洗呢、縮絨后沖洗、碳化后中和等工序。

3)亞麻織物：浸解、洗染、漂白、染整和印花等工序。

4)絲綢織物：煮繭、繅絲、破繭處理、絲綢染整和印花等工序。

3.紡織廢水的特點

棉紡織物在整個紡織業(yè)中的比重最大，約占紡織業(yè)產(chǎn)品的80%，紡織工藝過程主要包括織造和印染，其中，織造工段廢水排放較少，廢水一般來自印染工段，排放量約占棉紡廢水排放總量的85%，因此本文主要討論棉紡織物廢水特點及其處理工藝。印染廢水總體特點如下：

1)成分復(fù)雜，色度高。染料是造成廢水色度的主要因素。紡織過程中的染料和助劑的種類有很多，例如硫化染料、活性染料、還原染料、陽離子染料、分散染料等，每一種染料都會有與之相對應(yīng)的助劑，大部分的染料、漿料和助劑等都是合成有機物，成分較為復(fù)雜，難生物降解，處理起來較為困難。

2)有機物濃度高。廢水中含有大量有機物，可生化性較差，排放時環(huán)境受到嚴(yán)重污染，會打破生態(tài)環(huán)境的平衡。

3)水質(zhì)變化大。不同纖維原料需要不同的染料、助劑和染色方法，加上染色率的高低，染料液濃度的不同，染色設(shè)備和規(guī)模的不同，所以廢水水質(zhì)變化很大。

4)堿性大。如硫化染料與還原染料廢水的pH>10。

5)鹽度高，毒性大。例如染料中含有銅、砷、鉻等重金屬。

表1為印染廢水不同工序廢水成分及特點，由表1可知，印染廢水每一個工序都會產(chǎn)生不同的廢水，而我們常說的印染廢水指的是各工序廢水的一個混合。

表1.印染廢水各工序廢水排放組成及特點

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