液氨整理是20世紀(jì)70年代發(fā)展起來的一項(xiàng)高檔紡織品加工技術(shù)，經(jīng)液氨整理后織物的服用性能大大改善，受到了消費(fèi)者和紡織企業(yè)的青睞。液氨整理加工過程中，織物經(jīng)液氨浸潤(rùn)后通過水蒸氣來進(jìn)行脫氨，生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生高濃度氨氮廢水。如何解決液氨整理設(shè)備高濃度氨氮廢水的達(dá)標(biāo)排放問題，成為企業(yè)引進(jìn)液氨整理設(shè)備的首要問題。
處理高濃度氨氮廢水的主要方法有吹脫法、生物法、化學(xué)沉淀法和膜吸收法。其中膜吸收法具有脫氨氮效率高、處理濃度范圍跨度大、體積小、無大氣污染等優(yōu)點(diǎn)，受到環(huán)境治理技術(shù)人員的關(guān)注。近年來，關(guān)于膜接觸器用于脫除廢水中氨氮的研究較多，但多局限于試驗(yàn)階段。
浙江某紡織面料后整理有限公司是一家梭織、針織面料液氨整理加工企業(yè)，在液氨整理過程中產(chǎn)生的廢水氨氮質(zhì)量濃度高達(dá)9000mg/L。針對(duì)該廢水特點(diǎn)，本試驗(yàn)采用袋式過濾-活性炭吸附-膜接觸器脫氨的組合工藝處理廢水，介紹了該廢水水質(zhì)特性，分析了工藝各階段流程，并探討了處理工藝的整體效果，以期為處理同類廢水提供一定參考。
1、工程概況
1.1 廢水水質(zhì)
該廠兩套液氨整理設(shè)備工作時(shí)，日排放廢水150~200m3，廢水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)見表1。廢水處理站建成后出水執(zhí)行GB4287—2012《紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中現(xiàn)有企業(yè)間接排放標(biāo)準(zhǔn)要求，接入排放管網(wǎng)。
1.2 廢水特性分析
液氨整理廢水主要成分為氨氮、硫酸根、微量揮發(fā)性有機(jī)物等。其中微量揮發(fā)性有機(jī)物雖然濃度較低，但其會(huì)引起表面張力降低，而表面張力過低將會(huì)導(dǎo)致膜接觸器潤(rùn)濕率增加和傳質(zhì)性能下降，因此如何提高表面張力是工藝設(shè)計(jì)的要點(diǎn)。
2、工藝設(shè)計(jì)
2.1 工藝流程設(shè)計(jì)
結(jié)合水質(zhì)特點(diǎn)，系統(tǒng)采用袋式過濾-活性炭吸附-膜接觸器脫氨的組合工藝處理廢水。具體工藝流程如下所示。
2.2 工藝流程說明
2.2.1 袋式過濾器
袋式過濾器通過濾袋的過濾作用，截留廢水中存在的少量織物纖維和懸浮物，避免雜質(zhì)對(duì)后續(xù)設(shè)備產(chǎn)生影響。本系統(tǒng)設(shè)置2個(gè)ø220mm×1200mm的袋式過濾器，采用10μm濾袋，一用一備，單套設(shè)備處理能力為10m3/h，材質(zhì)為304不銹鋼。
2.2.2 活性炭吸附
活性炭吸附是利用活性炭對(duì)廢水中微量有機(jī)物的吸附作用，將廢水中存在的微量揮發(fā)性有機(jī)物吸附去除，使廢水表面張力值從30~50mN/m提升至60mN/m以上，使出水滿足膜接觸器對(duì)表面張力的要求。本系統(tǒng)設(shè)置3個(gè)ø1500×4300mm的活性炭罐，采用碘值大于900的顆粒活性炭，兩用一備，單套設(shè)備處理能力為10m3/h，材質(zhì)為304不銹鋼。
2.2.3 膜接觸器
膜接觸器采用國(guó)內(nèi)某公司制造的聚丙烯中空纖維膜組件48只，分成8路，每路6級(jí)串聯(lián)。膜元件主要性能參數(shù)見表2。
原水依次經(jīng)過袋式過濾器和活性炭吸附罐處理后，再進(jìn)入到膜接觸器裝置中，在膜接觸器裝置前設(shè)置熱交換器和自動(dòng)溫控系統(tǒng)，將水溫控制在35℃左右。設(shè)置pH值自控系統(tǒng)，通過投加NaOH調(diào)整原水pH值在11.5~12。吸收液采用pH值為1~2的稀硫酸溶液，通過酸循環(huán)不斷吸收原水中透過膜的氨分子。
3、運(yùn)行情況
本工程于2017年10月完成調(diào)試工作，設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行至今，期間對(duì)部分受損膜接觸器進(jìn)行了更換，出水水質(zhì)穩(wěn)定并優(yōu)于設(shè)計(jì)要求。實(shí)際運(yùn)行中，廢水通過活性炭吸附罐后，表面張力從45~60mN/m提高到65~70mN/m，完全滿足膜接觸器的運(yùn)行要求。通過六級(jí)膜接觸器的脫氨作用，氨氮去除率大于98%，出水氨氮質(zhì)量濃度保持在18mg/L以內(nèi)。高濃度的氨氮廢水經(jīng)過該工藝處理后，吸收轉(zhuǎn)化成了硫酸銨，可作為化工原料或化肥使用，實(shí)現(xiàn)了清潔生產(chǎn)的目的。設(shè)備投資460萬(wàn)元，實(shí)際運(yùn)行成本為30~40元/m3。
4、結(jié)論
膜接觸器技術(shù)在液氨整理廢水處理中對(duì)脫除氨氮具有良好的效果，為其他高濃度氨氮廢水處理提供了新的技術(shù)思路。( >
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