无机陶瓷膜在印染废水处理中的应用

1 　无机膜简要发展历程

无机膜发展的第y阶段出现在20 世纪40 年代，应用于军事工业，所有的研究都是秘密进行的.由于膜的可塑性差、受冲击易破损、价格昂贵等缺点，长期以来发展缓慢. 到20 世纪80 年代初至90年代，是无机膜发展的第二阶段，这期间有了重大发展，荷兰的Twent 大学的Burggraf 等人采用溶胶2凝胶(Sol-Gel) 技术，开发出具有多层不对称结构的微孔陶瓷膜，其孔径在3μm 以下，孔隙率在50 %以上，并走向商业化，在食品及生物工程中成功地用于液相体系的分离. 80 年代后期，无机膜的用途扩展到水的过滤、环境保护中废水处理和贵重材料的回收、制造工业过滤等方面. 无机膜发展的第3 阶段是90 年代以后，即以气体分离应用为主体和陶瓷膜分离器———反应器组合构件的研究阶段[1 ] ，进入21 世纪后，开发大通量、低成本的陶瓷膜组合技术，并将其用于工业生产中水回用，已经成为陶瓷膜研究的 新热点.

2 　无机膜的分类、制备与特点

无机膜按成膜材料分有陶瓷膜、玻璃膜、金属膜 和碳分子筛膜，其中废水处理中应用较多的主要是陶 瓷膜. 按形状分为管式、圆平板式、多沟槽式、中空纤 维式;按功能分为微滤膜(MF) 、超滤膜(UF) 、纳滤膜 (NF) 、反渗透膜(RO) 等;按结构分有单层和多层. 无机膜的制备方法有溶胶2凝胶法、离子烧结 法、化学气相沉积法、阳极氧化法、分相法等. 已开发 用于制备无机膜的材料有:氧化铝质、氧化锆质、氧 化硅质、氧化锌质、硅酸铝质、碳化硅质、沸石质等. 溶胶2凝胶法是广泛用于制备无机膜的方法，无锡印染废水处理工艺，尤其适 合于超微孔，薄膜化无机膜的制造[2 ] .

发展至今，无机陶瓷膜分离技术的分离效果已 经相当好，这主要是由于无机陶瓷膜与有机膜相比， 陶瓷膜具有耐高温、高压、耐酸碱和有机质的腐蚀、 机械强度高、清洁状态好不易堵塞、使用寿命长(大 于5 年) 、膜孔径分布窄、除杂率高、运行稳定性好以 及陶瓷膜具有价格低廉、通量大、易于反冲洗和检修 等诸多优点.

鉴于无机陶瓷膜具有以上诸多优点以及国内外 发展陶瓷膜的经验，无机陶瓷膜在我国的应用领域 极其广泛. 下面本文仅就无机陶瓷膜在印染废水处 理中应用及进展进行综述.

格栅应用于印染废水处理

纺织印染废水具有水量大、有机污染物含量高、碱性大、水质变化大等特点，属难处理的工业废水之一，废水中含有染料、浆料、助剂、油剂、酸碱、纤维杂质、砂类物质、无机盐等。目前用于印染废水处理的主要方法有***法、生化法、化学法以及几种工艺结合的处理方法。而废水处理中的预处理主要是为了改善废水水质，去除悬浮物及可直接沉降的杂质，调节废水水质及水量、降低废水温度，提高废水处理的整体效果，从而确保整个处理系统的稳定性，因此预处理在印染废水处理中具有极其重要的地位。

　　目前用于印染废水处理中的预处理工艺主要有：格栅、筛网、沉砂、调节水量及水质、降温等。根据不同的印染废水水质采用不同的预处理工艺，去除一部分污染物，改善废水水质，提高后续处理单元的处理效果。

优势生物处理系统在印染废水处理的研究进展

在纺织工业中生产生各种废水，其中以印染废水污染较为严重，其排放量约占工业废水总排放量的1/10，我国每年约有6~7亿t印染废水排入水环境中，是当前主要的水体污染源之一，因此印染废水的综台治理已成为一个迫切需要解决的问题。

印染废水主要由退浆废水、煮练废水、漂白废水、丝光废水、染色废水和印花废水等组成，其特点是成分复杂，色度高，***物质多，属于含有一定量***物质的有机废水，主要含有残留染料，印染助剂、酸碱调节剂和一些***离子化学需氧量(COD)较高，而生化需氧量（BOD5）相对较小，可生化性差，是当前国内外公认的较难处理的工业废水之一。印染废水处理方法大致可分为生物法、化学法、物理化学法3大类，但由于印染废水成分复杂，小型印染废水处理，单一处理方法往往不能达到理想的处理效果，在实际应用中大多采用几种方法的组合来完成对印染废水的彻底处理。

优势生物法生物处理法是利用微生物酶来氧化或还原有机物分子，通过一系列氧化、还原、水解、化合等生命活动，终将废水中有机物降解成简单无机物或转化为各种营养物及原生质。生物法具有运行成本低、处理效果稳定等优点，在印染废水处理中得到了较为广泛的应用；常用的印染废水生物处理方法有厌氧法、好氧法、厌氧好氧组合法。

好氧生物处理法

好氧生物处理是在有氧条件下，利用好氧微生物（包括兼性微生物）的作用来去除印染废水中的有机物。活性污泥法、生物滤池、生物转盘、氧化沟、生物塘和膜生物反应嚣(MBR)等都属于废水好氧生物处理法。

强化生物铁活性污泥法通过采取向曝气池中

投加氢氧化铁，无锡印染废水，延长难降解物质的停留时间等措施，能大幅提高曝气池的活性污泥浓度和抗冲击负荷能力，降低污泥负荷，使单位数量菌团承担的有机物降解量减少，使菌胶团表面的有机物得到及时、充分的氧化降解从而提高系统的脱色率和COD去除率。

生物膜法是将微生物细胞固定在填料上，微生物附着于填料上生长繁殖，在其上形成膜状生物污泥。与常规活性污泥法相比生物膜法具有生物体体积浓度大，存活世代长，微生物种类繁多等优点，无锡印染废水处理技术，尤其适合于特种菌在印染度水体系中的投加使用常用的生物膜法包括：生物转盘、生物接触氧化法生物滤池。

膜生物反应器(MBR)技术是用微滤膜组件代替传统活性污泥中的二沉池，与常规活性污泥法相比，该技术具有以下特点：1)通过膜的高技截留作用，实现反应嚣水力停留时间(HRT)和污泥龄(SRT)的完全分离运行控制更加是活稳定；2)反应器内的微生物浓度高、耐冲击负荷；3）有利于增殖缓慢的硝化细j的截留、生长和繁殖提高系统硝化效率，增长难降解有机物在系统中的水力停留时闻提高降解效率；4）反应器在高容积负荷；低污泥负荷、长泥龄下运行，可基本实现无剩余污泥排放，降低了污泥处理费用；5）生物器内能维持高浓度微生物量处理装置容积负荷率高，工艺设备集中，占地面积小，6）系统易于实现自动控制操作管理方便但膜生物反应器(MBR)技术也存在膜污染膜清洗膜更换和能耗高等问题。

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