[发明专利]一种气场流场协同渗透膜的废水近零排放工艺

说明书

本发明涉及一种气场流场协同渗透膜的废水近零排放工艺，该工艺包括以下步骤：(1)在微气泡作用下，同时进行印染废水混凝同步预处理；(2)预处理后的废水进入正渗透装置，以不同流场的水力条件作为输送动力，使废水透过正渗透膜；(3)正渗透膜浓缩液回流入预处理单元，元明粉汲取液作为需使用元明粉印染工序用水，实现废水零排放。经气场流场协同渗透膜的废水近零排放工艺，可以实现膜污染的减轻，废水的近零排放以及出水水质的优化。与现有技术相比，本发明具有能够降低膜污染，优化水质，提高水回用率等优点。

技术领域

本发明涉及水处理领域，具体涉及一种气场流场协同渗透膜的废水近零排放工艺。

背景技术

纺织印染行业是我国一个不可忽视的污染物排放的重要行业，每年有近20万吨的合成染料排放到环境中。印染废水水质复杂，具有水量大、水质波动大、成分复杂、COD和BOD高、色度深、碱度大等特点。印染废水的深度处理技术中，膜分离技术因能耗低、去除效率高、选择性和稳定性高、应用范围广等优点而备受关注。

正渗透(FO)作为新兴的渗透驱动膜工艺已经引起了广泛关注，不同于常规的压力驱动膜，FO是利用原料液和浓度较高的汲取液之间的渗透压梯度，使得水分子自发地从渗透压低的一侧(原料液侧)透过膜扩散到渗透压高的一侧(汲取液侧)，是由膜两侧的溶质浓度差异驱动的，具有耗能低、操作条件要求低、汲取液来源广等优势，广泛应用于废水处理、海水淡化、食品加工等过程。尽管FO的特性使其在多个领域都非常具有应用潜力，但FO在实际应用中仍存在一些挑战和障碍，像其他膜技术一样，在FO过程中膜污染是不可避免的，而使FO性能受到影响。膜结垢问题的存在导致的水通量下降、膜寿命降低现象严重制约了正渗透技术在实际水处理过程中的发展和应用。

FO之前增加预处理改善进水水质降低其对膜的影响是最广泛适用且易于操作的方法对废水进行预处理。目前预处理方法包括物化法、高级氧化法、膜分离技术等。在物化法中，混凝因其操作简单、成本低、效率高，常作为工业废水的预处理方法，可以去除废水中的胶体物质、悬浮物质及部分有机物。有研究表明，污染物在混凝环节去除越彻底，后续过程膜污染程度较轻。同时，微纳米气泡技术因其微纳米气泡直径远远小于传统气泡，具有停留时间长、比表面积大、气液传质效率高等特点，已被广泛应用在污水的气浮、水体修复和净化等领域。但微纳米气泡会将大分子有机物转化为小分子有机物，在后续处理过程中，小分子有机物在膜上形成致密滤饼层，造成严重膜污染。在正渗透处理过程中，常改变膜两侧的流速来改善膜污染情况，有研究表明，随着膜两侧流速的增加，可减缓膜污染。但是，采用此方法减缓膜污染，需增加能耗，使得处理废水成本提高。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种能够降低膜污染，优化水质的气场流场协同渗透膜的废水近零排放工艺。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种气场流场协同渗透膜的废水近零排放工艺，该工艺包括以下步骤：

(1)将印染废水使用微气泡及混凝剂同步处理后，将上层浮渣刮除，得到预处理后的废水；

(2)将预处理后的废水进入正渗透装置，以不同流场的水力条件作为输送动力，使废水透过正渗透膜，实现膜污染的减轻，水回收率的提高及出水水质的优化。

本发明经气场流场协同渗透膜的废水近零排放工艺，可以实现膜污染的减轻，废水的近零排放以及出水水质的优化，具有能够降低膜污染，优化水质，提高水回用率等优点。

进一步地，所述的混凝剂包括聚合氯化铝、氯化铁、硫酸铝混凝剂或钛系混凝剂中的一种或多种。

进一步地，所述混凝剂的投加量为150-350mg/L，优选250-350mg/L。

进一步地，所述混凝剂的投加量为300mg/L。

进一步地，所述微气泡处理的时长为5-30min，优选10-15min。