印染行業是耗水大戶，廢水排放量和污染物排放總量分別位居全國工業部門排放量的前茅，是我國重點污染行業之一。印染廢水一直以排放量大、處理難度高而成為廢水治理工藝研究的重點和難點。隨著我國經濟的高速發展和環境質量要求不斷提高，水資源緊缺已成為制約我國印染行業進一步發展的限制因素。為了實現印染行業的可持續發展，印染廢水的資源化回用已成為實現這一目標的重要因素。我國的印染廢水處理普遍采用生化+物化處理工藝，但出水水質一般不能達到廢水回用要求，需進一步深度處理后才能回用。目前在水處理實際工程應用中，除了原有技術改進外，作為深度處理和回用技術主要有：生物濾池、活性炭吸附和膜技術等，其中膜分離技術是當前最具前景的技術之一。

l膜分離技術

膜技術在環境工程中的應用包括生物膜技術和膜分離技術兩大類。前者將微生物(原生動物)棲息在填料上，在好氧或厭氧條件下藉微生物分解有機物，如生物接觸氧化，在實際生產中有放置填料的氧化池和兼氧池等；或利用活性炭等濾料作為載體著膜，結合過濾成為生物濾池。后者則利用膜的孔隙以阻留/通過不同物質達到分離目的，如超濾、反滲透等，特別是在高純產品制造、分離等方面顯示出其卓越性能。

膜技術深度處理及回用廢水是近年來水處理技術研究的熱點之一。采用超濾或反滲透處理污水和廢水的報道很多，但膜分離技術在環境工程中應用推廣有兩大難點：一是膜組件、膜設備價格高。由于阻力大，因此運行費用高，而膜的使用壽命相對較短，更換費用高。二是膜分離性能優良但能耗大。以超濾為例，雖然廢水處理效果很好，但運行費用一般難以承受，這對廢水治理來講是極大的障礙。因此，研發價格低廉、通量大、能耗低的膜處理技術是膜分離技術的發展方向。

2陶瓷膜技術簡介

2.1陶瓷膜的優點

陶瓷膜是無機膜的一種，其具有如下特點：原料來源廣泛，價格低廉，與超濾和反滲透膜相比，具有很大的價格優勢；機械強度高，在大的壓差下使用不會變形，便于較高壓力反沖洗及穩定運行；陶瓷膜耐高溫，可以在低于1000℃下穩定使用，適用于處理高溫、高黏度流體(水和氣體)；化學穩定性好，能抗微生物降解，對有機溶劑、腐蝕性氣體和微生物侵蝕，表現出良好的穩定性，可用較強的酸清洗；使用壽命長，可使用10年以上，無需更換陶瓷膜管；根據使用要求，能以不同粒經的超細粒子涂膜，膜孔徑可作調整。

2.2陶瓷膜的缺點

陶瓷膜的缺點有：質量重、體積大，一般單體設備處理水量300t/d，安裝、維修時需要有吊裝設備；陶瓷管易碎，運輸、安裝和維修時有一定要求。

3陶瓷膜廢水處理及回用工程案例

新疆芳婷針紡織有限責任公司是一家從事生產高質量純綿內衣為主的公司。原有一套廢水處理設備的處理量為600nl/d，因年久效率下降不能達到排放標準。該企業所在地區水資源緊缺，要求廢水處理達標后能回用，所以對廢水處理站進行改造，目標是廢水處理量1000m/d，回用率大于30%。考慮到純棉針織物采用活性染料染色，染浴中鹽含量較高，因此與東華大學合作采用陶瓷膜處理方案。

3.1陶瓷膜預處理

一般商品陶瓷膜管壁厚度1mm左右，且呈彎曲不規則狀態，大多數表面孔徑分布在5～350l,Lm，有效孔徑在l0～100Ixm。

本項目假定其有效孔徑為：以不同粒徑標準氧化硅納米粉末，濃度1g/L，在0.O1MPa下，以0.02m/s流速處理20rain，用質量法測定其通過的質量。以納米粒子透過率60%為限，作為公稱孔徑。購買的基質陶瓷膜表面孔徑分布在5～350Ixm，有效孔徑100txm，見圖1。

以20Ixm和5m的氧化鋯標準納米粉末，分別涂膜10rain，得到的表面孔徑分布在5—50m，有效孔徑5m，見圖2。

3.2廢水處理工藝選擇

由于活性染色中采用大量鹽類電解質作促染劑和固色劑，若回用該經處理的混合廢水，鹽類的累積會產生色差，影響產品質量。因而，脫色最好的辦法是水解酸化，其關鍵是掌握水解酸化條件(時間、菌種培養、泥、水和氣的均勻)。本項目采用水解酸化時間為48h，既能達到脫色目的，又能使部分難降解有機物分解為較小分子，有利于提高污染物去除效率，有效防止鹽的累積。需要強調的是，為防止鹽類累積，清濁分流是必要的。

印染廢水處理后回用水水質標準，國家有關部門已公布征求意見稿，見表1。

處理方案如下：

輕污染水(約占75%)一水解氧化一好氧一復合反應器一陶瓷膜一回用濃污染水(約占25%)一水解調節池一混凝池一酸化水解池一接觸氧化池一生物濾池一脫色池一排放工藝流程如圖3所示。

3.3處理效果

2010年9月改造工程全部完成，由于與原廢水處理改造交叉進行，并使用酶促進劑輔助培菌，所以11月初已經正常運行。截至2011年1月，各階段的平均去除效果分別見表2和表3。

輕污染水經陶瓷膜處理后，約有300m/d濃水回到濃污水部分處理，實際達標排放550m。/d，回用水450m/d，回用率45%，超過設計的回用要求37.5%。綜合能耗0.8kWh/t，藥劑費平均0.4t。回用水達到回用水質要求，其電導率一般在400—600laS/cm，主要用于第二、第三道漂洗和車間其它一般用水，產品色牢度達到3～4級，符合產品質量要求。

4結論

純綿針織印染廢水，由于含鹽量高，為避免回用過程中鹽的累積，必須采用清濁分流。活性染料較難脫色，增加水解酸化時間，既能脫色，又可分解難降解有機物，但需掌握參數的選擇。常規生化處理技術和陶瓷膜分離技術相結合，可以在達到排放標準的同時，回用率達40%左右，產品質量符合要求，其色牢度為3～4級。整體廢水處理系統管理簡單，運行成本低，具有廣闊的應用前景。（新疆芳婷針紡織有限責任公司）