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小艺讲堂 | 水艺超浸润膜材料及油水分离技术在含油印染废水中的应用

小艺讲堂 | 水艺超浸润膜材料及油水分离技术在含油印染废水中的应用

01、项目背景

纺织品染色过程中水资源的巨大消耗和污水排放严重制约了行业的可持续发展,近20年来,各国在环保节能的清洁染色加工技术方面进行了大量的研究和开发,其中以超临界二氧化碳染色为代表的非水介质染色因其突出的节水减排优势,受到了最多的关注。但是由于该技术不适合天然纤维的染色,并且成本高、操作危险性(高压设备)高等内在缺陷,在可预见的将来难以成为一种普适性的主流染色方法。经调研现有的非水介质染色技术无法得到大面积工业化应用的重要原因之一是无法满足人们对健康环保的需求。

本项目采用两种不同的原创性关键技术体系(硅基非水介质染色关键技术和极性/非极性二元非水介质染色关键技术)来达到染色全过程节水95%、污水零排放的目的。非水介质染色因其突出的节水减排优势受到关注,但现有的非水介质染色产生的含油废水是传统废水处理无法解决的难题

02、面临的挑战

非水介质染色工艺产生的废水中含油类染色介质形成的废液经静置塔后分离,将上部油液回收利用,底部含油乳化液处理亟待解决。此类乳化液环境污染严重,经过静置分离的残液中油液又多以水包油的形态存在,含量低,常规回收技术困难。通常,可采用超微滤级别膜对油水进行分离,但传统PVC/PVDF等材质膜由于表面张力较大,极易导致油污染粘附,堵塞膜元件,造成系统无法正常运行。开发一种能够超浸润膜材料,使得材料表面形成水膜延缓油液对膜表面的污染,并开发配套除油膜工艺成为此类含油废液处理的关键。

水艺采用超浸润膜材料及油水分离技术实现染色过程中油水介质及油水微乳液的长效及高效分离,更能应对膜污染的防治,解决了UF、NF过滤技术对含油废水的初级处理关键技术以及染色污水中水回用、集成回用和深度处理设备的研制。

为实现该技术的产业化应用,水艺在萧山某印染厂采用该技术实现了日处理含油废水250m³的系统。

03、解决方案

水艺采用针对含油含高有机污染环境定向开发的PTFE材质中空纤维膜对以上废水进行处理,该材料具有极小的表面张力,能够耐受高油环境,并且稳定高效运行,配合后续的纳滤处理技术,该系统既可保证高价值油类染色介质的部分回收,又使处理后的水能够循环利用,彻底解决了非水介质染色工艺物料回收及废水处理难题。

采用水艺PTFE材质除油膜元件特点:

①包缠式复合结构,兼具精度与通量,保障了系统过滤的有效性;

②通体全氟材质,高强耐油不断丝,全氟材料对比常规膜材料具有更好的污染耐受能力,且经过水艺膜材料改性优化,使其具备了极高的耐油污染能力;

③耐强酸强碱强氧化剂,全氟材料对比常规膜材料具有超强的化学稳定性,其具备极强的使用寿命。

04、运行效果

该套系统已通过验收,目前运行良好,系统产水稳定。本项目较好的解决了非水介质染色工艺产生的废水的油液回收和废水排放问题,为油水介质及油水微乳液的长效及高效分离提供了新的技术手段和工艺参考。