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,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.
印染废水治理之无害化处理方式
印染废水主要含有染料、料浆、染色助剂及纤维杂质、油剂、酸、碱及无机盐等，成分复杂且排放量大，色度高、碱度大、PH较高，生物难降解物多及多变化，被公认为是极难治理的主要***废水之一。废水和物料的回收利用，虽然是减少印染废水污染的根本出路。然而，目前国内外还远未达到应有水平，印染废水仍以无害化处理为主，印染废水的水质特点，主要是COD和BOD高，以及由此引起的色度等指标远远超过排放标准;国外纺织工业废水尤其是印染废水的处理，应用广的是生化处理法，国内一般印染废水，多数也是采用生化法去除水中的有机物。投入运行的生化处理设施，大部分是采用完全混合活性污泥法，即废水和回流污泥进入曝气池后，与池内原有混合液得到充分混合。按功能分为微滤膜(MF)、超滤膜(UF)、纳滤膜(NF)、反渗透膜(RO)等。这一方法，较好适应印染废水COD高而且水质多变的特点，得到比较好的处理效果。所采用的完全混合式系统，有加速曝气法和延s曝气法两种，废水量大的用延s曝气法较多，废水量较小的，则以加速曝气法为主。
印染废水治理中的关键问题
印染废水的排放及污染一直是制约我国纺织行业可持续发展及生态环境保护的重要因素。进入21世纪以来，***对生态环境保护日益重视，对废水排放标准及区域废水排放总量控制日趋严格，为保证纺织印染行业的可持续发展，印染废水治理技术也不断呈现出新的变化，并由此出现了许多新问题。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。
印染废水治理过程中新问题的合理解决，是未来纺织印染企业实现低碳经济、可持续发展的必经之路。笔者在分析印染废水现状的基础上，探讨了当前印染废水的主要治理技术及存在的相应问题，并结合已有研究提出可能的解决思路及方案，希望对未来印染行业治污及可持续发展有所裨益。选用石灰回调pH时，虽然产泥量较多，但它价格低廉，同时又是较好的助凝剂，在形成沉淀时由于沉淀物网捕等作用，可去除部分CODCr，降低后续处理负荷。
