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Zhongke Ruiyang Membrane Technology (Beijing) Co., Ltd
Tratamento de águas residuais de impressão
Datas:2025-05-14Leia:2
A indústria de impressão e tintura têxtil é uma parte importante da indústria da China, com uma grande quantidade de águas residuais, responsáveis por cerca de 35% das emissões de águas residuais industriais. A quantidade de água residual de impressão e tintura é grande, o conteúdo de poluentes orgânicos é alto, a alcalinidade e o pH variam muito e a qualidade da água varia muito; Mau desempenho bioquímico, o valor de água residual BOD5 / COD é geralmente de cerca de 20%; Alta coloração, às vezes até mais de 4.000 vezes; Na indústria de impressão e tintura, o uso de pasta de PVA e novos auxiliares aumenta significativamente o conteúdo de substâncias orgânicas difíceis de biodegradação nas águas residuais.
1. Introdução ao processo de membrana
A reutilização de águas residuais do método de membrana inclui principalmente o processo de "membrana de ultrafiltração + membrana de osmose inversa", a ultrafiltração (UF) é um processo de separação de membrana impulsionado pela pressão, que é capaz de separar partículas de fluidos e componentes dissolvidos. O diámetro típico da membrana de ultrafiltro está entre 0,01 e 0,1 um, com uma alta taxa de remoção para as bactérias e a maioria das bactérias, colóides, lama, etc. O pré-tratamento de osmose inversa (RO) é transferir o problema da poluição para a ultrafiltração, resolvido por UF ou MBR, após a adoção de UF ou MBR como pré-tratamento, apenas alivia a poluição, a parte RO ainda precisa considerar muitos fatores, como a escolha, a disposição e a economia de operação dos componentes de membrana. Devido à diferença de precisão dos componentes de membrana, para que o equipamento funcione de forma estável e a longo prazo, os requisitos para a qualidade da água de origem também são mais rigorosos. Peso molecular de retenção de ultrafiltro é entre 10.000 ~ 50.000 daltons, a precisão máxima de filtragem é de 0,1-0,2um; o peso molecular de retenção de componentes de membrana de nanofiltro é entre 200 ~ 2000 daltons; O peso molecular de retenção da osmose inversa é de cerca de 50 daltons.
2. Aplicação do processo de membrana no tratamento de águas residuais de impressão e tintura
Para as águas residuais de impressão e tintura que pertencem às águas residuais orgânicas industriais típicas, as propriedades e a bioquímica são pobres e contêm poluentes orgânicos solúveis em água difíceis de degradar, SS、 Características como substâncias colóides, o uso do processo de tratamento de "bimembrana" não só pode reciclar recursos hídricos e alcançar a reutilização de reciclagem de águas residuais, mas também pode reduzir ainda mais a quantidade total de resíduos.
O projeto de reutilização de água em águas residuais de impressão e tintura de uma empresa de impressão e tintura é composto por dois sistemas: um é o novo sistema de tratamento de materialização e bioquímica de 20.000 m3 / d, reduzindo a concentração de COD em águas residuais de impressão e tintura para 100 ~ 200 mg / L; Em segundo lugar, o sistema de tratamento de membrana de tratamento profundo de águas residuais de 8000m3 / d foi construído com o uso da tecnologia de "dual-membrane" para o tratamento profundo de águas residuais de impressão e tintura depois de serem totalmente usadas em produção, os parâmetros de desempenho da membrana utilizados neste projeto são detalhados na Tabela 1. O projeto trata 20.000 m3/d de águas residuais, dos quais 8.000 m3/d são reutilizados, ocupando uma área de 20.000 m2 e uma área de construção de 3.000 m2.
Na realidade, após o tratamento bioquímico secundário, as águas residuais se submeterem diretamente à osmose inversa, devido à quantidade de substâncias orgânicas e impurezas contidas na água, são extremamente fáceis de poluir a membrana, bloqueando assim os orifícios da membrana. Portanto, as águas residuais são pré-tratadas por ultrafiltragem e depois filtradas por segurança para reduzir eficazmente a ocorrência da poluição da membrana. A qualidade da água antes e depois do tratamento é detalhada nas Tabelas 2 e 3.
O processo utilizado neste projeto, veja Figura 1.
Figura 2 é o diagrama da relação entre o fluxo de produção de água da membrana MBR e a pressão operacional, como pode ser visto, o fluxo de produção de água da membrana MBR diminui mais suavemente com o aumento da pressão negativa da membrana. À medida que a pressão aumenta, a poluição da membrana aumenta, e o fluxo não aumenta mais linearmente com o aumento da pressão, mas tende gradualmente a diminuir. Isso pode ser causado por maior pressão, a camada de poluição é compactada, resultando em um aumento da resistência à poluição da membrana.
MBR é a utilização de ventilação de sopro como um dispositivo de limpeza de membrana, a bolha gerada pela ventilação de sopro é atritada com a superfície da membrana, o que diminui significativamente a adesão dos poluentes à superfície da membrana; Devido ao diámetro de permeabilidade da água, a qualidade da produção de água é mais estável; O equipamento pode aceitar uma concentração de suspensão de carga elevada, até 18000mg / l, de modo a garantir a qualidade da água ao mesmo tempo que pode economizar adequadamente o espaço de precipitação ou economizar a piscina de precipitação.
Em comparação com os métodos de tratamento biológico tradicionais e a tecnologia de ultrafiltragem, o MBR tem as vantagens de alta eficiência bioquímica, forte resistência ao impacto de carga, qualidade estável da água de saída, pequena área de ocupação, longo ciclo de drenagem e fácil controle automático, e é uma das novas tecnologias de tratamento de águas residuais mais promissoras atualmente. Como pode ser visto na Figura 3, a produção de água da membrana RO diminui mais suavemente com o aumento do tempo de operação.
O desempenho do equipamento do sistema de recuperação de membrana também terá grandes mudanças com a mudança da temperatura, a temperatura da água de entrada causará mudanças na taxa de difusão dos componentes da membrana, em primeiro lugar, a produção de água diminui com a temperatura; Em segundo lugar, a qualidade da água produtiva melhora com a diminuição da temperatura; Mais uma vez, a pressão de funcionamento aumenta com a diminuição da temperatura. De acordo com os parâmetros de design de desempenho da membrana, a temperatura de funcionamento de 25 ° C é recomendada para a temperatura ideal.
A Figura 4 é um gráfico da relação entre a taxa de desalinização do RO ao longo do tempo, como pode ser visto, a taxa de desalinização da membrana do RO é muito alta, basicamente em 99. mais de 96%. Porcentagem de impurezas solúveis na água crua que atravessam a membrana, com a fórmula de cálculo: SP = 100% × (Cp / Cfm) (1)
Forma:
SP - Permeabilidade salina, %;
Cp - concentração de sal líquido;
Cfm – concentração média de sal no líquido.
A relação básica entre o fluxo de água e a permeabilidade de sal é o princípio básico da osmose inversa. Pode-se ver que a taxa de permeabilidade do sal diminui com o aumento da pressão operacional, porque o fluxo de água aumenta com a pressão, mas a taxa de permeabilidade do sal permanece inalterada com mudanças de pressão.
Como pode ser visto na Figura 5, a pressão de funcionamento da membrana RO é relativamente estável e a diferença de pressão diante e atrás da membrana é baixa apenas 0. cerca de 3 MPa.
A tecnologia de separação de membrana por osmose inversa alcança o objetivo do tratamento de águas residuais através da separação, concentração e reciclagem de poluentes em águas residuais. Tem características como não gerar poluição secundária, baixo consumo de energia e reciclagem. Após o uso do sistema por algum tempo, a superfície do componente da membrana formará uma camada de cálcio, cálcio, cálcio de magnésio, óxidos metálicos, matérias orgânicas e outras impurezas, geralmente se manifesta na mudança dos parâmetros operacionais do sistema, como: redução da produção de água, aumento da pressão operacional, mudança da qualidade da água de produção, aumento da diferença de pressão entre os segmentos da membrana (os dados acima são dados após a padronização), geralmente, quando os parâmetros acima aumentam ou diminuem de 10 a 15% é necessário fazer limpeza química, através da imersão de líquidos químicos, reação, lavagem e outros efeitos físicos e químicos, para alcançar a camada de cálcio solta depois de lavá-la para fora da membrana, restaurando assim o desempenho operacional do componente da membrana.
Após o tratamento do equipamento de membrana de osmose inversa, o teor de sal e a condutividade elétrica são significativamente reduzidos, atingindo ou excedendo os padrões de água da indústria de impressão e tintura, que podem satisfazer as necessidades de produção de produtos de alta gama. Na produção real, a água reutilizada após o tratamento de osmose inversa pode ser misturada com a água de produção geral em uma certa proporção para melhorar a qualidade da água de produção normal e reduzir o custo da água.