Ngành công nghiệp in và nhuộm dệt là một phần quan trọng của ngành công nghiệp Trung Quốc, với lượng nước thải lớn, chiếm khoảng 35% lượng nước thải công nghiệp. Lượng nước thải in và nhuộm lớn, hàm lượng chất ô nhiễm hữu cơ cao, thay đổi độ kiềm và pH lớn, thay đổi chất lượng nước lớn; Tính chất sinh hóa kém, giá trị BOD5/COD của nước thải thường khoảng 20%; Độ màu cao, đôi khi lên đến hơn 4000 lần; Trong ngành công nghiệp in và nhuộm, việc sử dụng bùn PVA và các chất phụ trợ mới làm cho hàm lượng chất hữu cơ khó phân hủy sinh hóa trong nước thải tăng lên rất nhiều.
1. Giới thiệu quá trình màng
Việc tái sử dụng nước thải của phương pháp màng chủ yếu bao gồm quy trình công nghệ "màng siêu lọc+màng thẩm thấu ngược", siêu lọc (UF) là quá trình tách màng được điều khiển bởi áp suất, có thể tách vật chất hạt khỏi chất lỏng và các thành phần hòa tan. Khẩu độ điển hình của màng siêu lọc là từ 0,01~0,1um, có tỷ lệ loại bỏ cao đối với vi khuẩn và hầu hết các vi khuẩn gây bệnh, keo, phù sa, v.v. Tiền xử lý thẩm thấu ngược (RO) là chuyển vấn đề ô nhiễm sang siêu lọc, được giải quyết bằng UF hoặc MBR, sau khi sử dụng UF hoặc MBR làm tiền xử lý, chỉ làm giảm ô nhiễm, phần RO vẫn phải xem xét nhiều yếu tố, chẳng hạn như lựa chọn các yếu tố màng, sắp xếp và kinh tế hoạt động. Do độ chính xác khác nhau của các thành phần màng khác nhau, để thiết bị có thể hoạt động lâu dài và ổn định, các yêu cầu về chất lượng nước nguồn cũng nghiêm ngặt hơn. Siêu lọc đánh chặn trọng lượng phân tử giữa 10.000~50.000 dalton, độ chính xác lọc tối đa 0,1-0,2um; thành phần màng lọc Na đánh chặn trọng lượng phân tử giữa 200~2000 dalton; Thẩm thấu ngược giữ lại trọng lượng phân tử khoảng 50 dalton.
2. Ứng dụng quá trình màng trong xử lý nước thải in và nhuộm
Đối với nước thải in và nhuộm thuộc loại nước thải hữu cơ công nghiệp điển hình, đặc tính này và khả năng sinh hóa kém và chứa các chất ô nhiễm hữu cơ hòa tan trong nước khó phân hủy, SS、 Chất keo và các đặc điểm khác, sử dụng quy trình xử lý "phương pháp màng kép", không chỉ có thể tái chế tài nguyên nước và đạt được tái chế nước thải, mà còn có thể cắt giảm tổng lượng chất thải hơn nữa.
Dự án tái sử dụng nước trong nước thải của một công ty in và nhuộm bao gồm hai hệ thống: một là hệ thống xử lý sinh hóa và vật chất hóa 20.000 m3/d mới được xây dựng để giảm nồng độ COD của nước thải in và nhuộm xuống 100~200 mg/L; Thứ hai, hỗ trợ xây dựng 8000m3/d xử lý nước thải sâu hệ thống xử lý màng, sử dụng công nghệ "phương pháp màng đôi" để in và nhuộm nước thải sau khi xử lý sâu, tất cả trở lại sử dụng trong sản xuất, dự án này sử dụng các thông số hiệu suất màng để xem chi tiết trong Bảng 1. Công trình xử lý nước thải 20.000 m3/d, trong đó sử dụng lại 8.000 m3/d, chiếm diện tích 20.000 m2, diện tích xây dựng 3.000 m2.

Nước thải thực tế sau khi xử lý sinh hóa thứ cấp nếu thẩm thấu ngược được thực hiện trực tiếp, vì nước có chứa một lượng chất hữu cơ và tạp chất nhất định, rất dễ làm ô nhiễm màng, do đó làm tắc nghẽn lỗ màng. Do đó, nước thải được xử lý trước khi siêu lọc và sau đó lọc an ninh có thể giảm ô nhiễm màng một cách hiệu quả. Tình trạng chất lượng nước trước và sau khi xử lý được nêu chi tiết trong Bảng 2 và 3.
Quy trình công nghệ được sử dụng trong dự án này, xem Hình 1.
Hình 2: Biểu đồ mối quan hệ giữa thông lượng nước sản xuất màng MBR và áp suất hoạt động, có thể thấy rằng thông lượng nước sản xuất màng MBR giảm nhẹ khi áp suất âm của màng tăng. Khi áp suất tăng lên và ô nhiễm màng tăng lên, dòng chảy không còn tăng tuyến tính khi áp suất tăng, mà dần dần có xu hướng giảm dần. Điều này có thể là do áp suất càng lớn và lớp ô nhiễm bị ép chặt, dẫn đến tăng sức đề kháng ô nhiễm màng.
Trung Coreyang MBR là sử dụng sục khí thổi như một thiết bị làm sạch màng, sục khí thổi của nó tạo ra bong bóng khí ma sát với bề mặt màng, do đó làm chậm đáng kể sự bám dính của các chất ô nhiễm vào bề mặt màng; Do đường kính lỗ thấm nhất định mà làm cho chất lượng nước sản xuất ổn định hơn; Thiết bị có thể chấp nhận nồng độ chất lơ lửng tải cao hơn, tối đa là 18000mg/l, do đó, trong khi đảm bảo chất lượng nước sản xuất, nó có thể tiết kiệm không gian lắng hoặc tiết kiệm bể lắng một cách thích hợp.
So với các phương pháp xử lý sinh học truyền thống và công nghệ siêu lọc, MBR có ưu điểm là hiệu quả sinh hóa cao, khả năng chống va đập mạnh, chất lượng nước đầu ra ổn định, dấu chân nhỏ, chu kỳ xả bùn dài và dễ dàng đạt được điều khiển tự động. MBR là một trong những công nghệ xử lý nước thải mới hứa hẹn nhất hiện nay. Từ hình 3 có thể thấy được, tỷ lệ sản xuất nước của màng RO giảm nhẹ theo thời gian vận hành.
Thiết bị hệ thống tái chế màng với sự thay đổi nhiệt độ Hiệu suất của nó cũng sẽ có những thay đổi lớn, nhiệt độ nước đầu vào sẽ gây ra sự thay đổi tốc độ khuếch tán của các thành phần màng, trước hết là sản lượng nước giảm với nhiệt độ giảm; Tiếp theo là chất lượng nước sản xuất được nâng cao khi nhiệt độ giảm; Một lần nữa, áp suất hoạt động tăng lên khi nhiệt độ giảm. Theo các thông số thiết kế hiệu suất màng, nhiệt độ hoạt động 25 ℃ được khuyến nghị là nhiệt độ tối ưu.
Hình 4 là biểu đồ quan hệ giữa tỷ lệ khử muối RO theo thời gian, có thể thấy được, tỷ lệ khử muối của màng RO rất cao, cơ bản là 99. hơn 96%. Tỷ lệ phần trăm của các tạp chất hòa tan trong nước thô đi qua màng, được tính theo công thức: SP=100% × (Cp/Cfm) (1)
Trong công thức:
SP - Tỷ lệ thấm muối,;
Cp - thông qua nồng độ muối lỏng;
Cfm - Nồng độ muối trung bình của chất lỏng.
Công thức cơ bản của lưu lượng nước và tỷ lệ thấm muối là nguyên tắc cơ bản của thẩm thấu ngược. Có thể thấy rằng tốc độ thấm muối giảm khi áp suất hoạt động tăng, lý do là do lưu lượng nước tăng theo áp suất, nhưng tốc độ truyền muối vẫn không thay đổi khi áp suất thay đổi.
Từ hình 5 có thể thấy được, áp suất vận hành của màng RO tương đối ổn định, chênh lệch áp suất trước sau của màng thấp hơn chỉ có 0. Khoảng 3 MPa.

Công nghệ tách màng RO đạt được mục đích xử lý nước thải bằng cách tách, cô đặc, tái chế các chất ô nhiễm trong nước thải. Nó có đặc điểm không tạo ra ô nhiễm thứ cấp, tiêu thụ năng lượng thấp và có thể được tái chế. Hệ thống sau một thời gian sử dụng, bề mặt của phần tử màng sẽ hình thành một số quy mô silicon, quy mô canxi, quy mô magiê, oxit kim loại, chất hữu cơ và các tạp chất khác của quy mô, thường được biểu hiện trong các thông số hoạt động của hệ thống thay đổi, chẳng hạn như: giảm lượng nước sản xuất, tăng áp suất hoạt động, thay đổi chất lượng nước sản xuất, tăng chênh lệch áp suất giữa các phần màng (dữ liệu trên đây là dữ liệu sau khi tiêu chuẩn hóa), nói chung khi các thông số trên tăng hoặc giảm 10~15% cần phải được làm sạch hóa học, thông qua ngâm chất lỏng hóa học, phản ứng, rửa trôi và các tác dụng vật lý, hóa học khác, để đạt được quy mô sau khi rửa sạch nó ra ngoài màng, do đó phục hồi hiệu suất hoạt động của phần tử màng.
Sau khi xử lý nước thải bằng thiết bị màng thẩm thấu ngược, hàm lượng muối và độ dẫn điện giảm đáng kể, đáp ứng hoặc vượt quá tiêu chuẩn nước công nghiệp in và nhuộm, có thể đáp ứng nhu cầu sản xuất các sản phẩm cao cấp và trung bình. Khi sản xuất thực tế, nước hồi lưu sau khi xử lý thẩm thấu ngược có thể được trộn với nước sản xuất chung theo tỷ lệ nhất định để cải thiện chất lượng nước của nước sản xuất bình thường và giảm chi phí sử dụng nước.