我國是紡織印染第一大國，而紡織印染行業又是工業廢水排放大戶，約占整個工業廢水排放量的35％，印染廢水一直以排放量大、處理難度高而成為廢水治理工藝研究的重點和難點。反滲透技術是近幾十年來興起的水處理技術，具有脫鹽率高、環保、適應水質范圍廣等特點，廣泛應用于地表水回用、海水淡化、鋼廠廢水回用、印染和電鍍廢水回用等水處理領域。廣東某印染廠為了節約生產工藝用水，同時也為了減少印染廢水的排放量，決定用反滲透技術對該廠污水站出水進行深度處理，并將反滲透的產水回用到該廠的印染工藝中。筆者著重介紹了反滲透技術在該廠印染廢水回用中的應用。
1 印染廢水和回用水水質
該印染廠印染廢水經污水站生化等工藝處理后，水質達到了DB 44/26—2001 標準，其水質：COD≤90 mg/L，BOD5≤20 mg/L，SS≤60 mg/L，色度≤40 度，電導率≤2 000 μS/cm， pH 為6~9。該印染廢水經反滲透工藝處理后，產水的水質需要達到國家再生水水質標準SL 3682006 中工藝用水的水質要求。
2 水處理工藝流程設計
將經污水站生化等工藝處理后的印染廢水排入到混合反應沉淀池中，向其中投加殺菌劑和絮凝劑進行殺菌和絮凝，經過反滲透的預處理工藝，廢水中的SS、COD 以及油的含量均得到較好的控制，且基本確保SDI＜5；之后進入到反滲透系統中進行處理，處理后的水回用到印染廠的工藝用水中。水處理工藝流程設計見圖1。
圖1 印染廢水的水處理工藝流程
2.1 反滲透預處理工藝
反滲透預處理的主體工藝以沉淀和機械過濾為主，由混合反應沉淀池+多介質過濾器+袋式過濾器+精密過濾器組成。在混合反應沉淀池內進行殺菌和沉淀處理，沉淀后的澄清水則經過中間水池進入到多介質過濾器；之后投加還原劑，使RO 進水的余氯＜0.1 mg/L，達到反滲透進水要求；在精密過濾器前投加阻垢劑，防止反滲透系統出現結垢的情況。反滲透預處理的目的是使反滲透系統的進水SDI<5，同時保證反滲透系統中不會出現大量的微生物。主要設備清單如表1 所示。
表1 反滲透預處理主要設備清單
2.2 反滲透處理工藝
反滲透系統的主要作用是脫除水中的鹽分，保證出水的含鹽量符合回用要求。反滲透系統主要包括：RO 高壓泵、RO 清洗水泵、膜殼、電導率儀、反滲透膜及電氣控制系統等，具體的設備清單見表2。
表2 單組反滲透系統主要設備清單
3 反滲透系統的運行情況
該反滲透系統從2011 年初開始運行，整個反滲透系統由兩組反滲透膜堆組成，單組系統設計產水量為55 m3/h，采用一級一段式設計：（10∶0）×6，共60 支膜元件，兩組共120 支膜元件。膜元件的性能參數見表3。此套印染廢水處理工藝中，反滲透系統的設計與以往設計有所不同，設計特點為部分濃水回流，濃水回流示意如圖2 所示。
表3 膜元件性能參數
圖2 反滲透系統濃水回流示意
由于印染廢水的水質比常規水體差很多，所以反滲透系統的化學清洗周期相對短些，設計為2 個月左右。單級單段的設計，使反滲透系統在清洗時能夠保證膜清洗效率和效果。系統的進水電導率在回流后會增加很多，進水的滲透壓會升高，提高了泵的揚程，對比印染廢水的惡劣水質，是個優化的選擇。
3.1 反滲透系統實際進出水流量和回收率的變化
反滲透系統的產水量在運行初期有些波動，在50~60 m3/h 之間變化，運行一段時間后產水量趨于平衡，平均產水量在55 m3/h 左右；隨著進出水量的變化，系統的實際回收率穩定性較好，始終保持在65%左右；進水量因產水量和回流量的變化有些波動，但運行一段時間后比較穩定，保持在85 m3/h 左右。具體運行情況如圖3 所示。
圖3 系統實際回收率隨系統設計進出水量的變化
3. 2 反滲透系統實際進出水電導率和脫鹽率變化
反滲透系統的進水電導率在運行初期相對穩定，在2 500 μS/cm 左右，之后隨著時間的變化波動性很大，在2 000 ~4 500 μS/cm 之間變化；產水電導率隨著進水電導率的波動有些變化，開始時穩定在20 μS/cm 左右，之后隨著進水電導率的波動，產水電導率在20~70 μS/cm 之間變化；系統實際脫鹽率雖然受到進水電導率的影響，但平均脫鹽率在98.5%左右，相對穩定。具體運行情況如圖4 所示。
圖4 系統實際脫鹽率隨系統實際進出水電導率的變化
3.3 反滲透系統的清洗
由于此套反滲透系統處理的是印染廢水，根據印染廢水的水質特點，在化學清洗時主要選擇堿性清洗液進行清洗，即將清洗液的pH 調到12 左右。
清洗步驟為：初始清洗時間為1 h，單支膜殼清洗流量為3~4 m3/h；之后進行浸泡，時間為5 h；最后大流量清洗，清洗流量為6~10 m3/h，清洗時間為1 h。若清洗一個周期后清洗效果不佳，產水量恢復率達不到95%，則需進行下一個周期的清洗，直至膜系統清洗效果變好為止。最后開啟原水泵進行沖洗，直至清洗液完全沖出。具體參見http://www.bnynw.com更多相關技術文檔。
4 處理效果
該水處理系統經過一段時間的運行，產水水質趨于穩定，能夠達到國家再生水水質標準SL 3682006中工藝用水的水質要求，同時也達到了印染廠工藝用水的水質要求，為印染廠的工藝供水提供了保障。系統的產水水質如表4 所示。
表4 水處理系統產水水質
5 處理成本估算
此套水處理系統的電費為0.8 元/t 〔以0.65元/（kW·h）計〕，藥劑費用為0.43 元/t，耗材費用為0.21 元/t，人工費用為0.1 元/t，運行成本合計為1.54元/t。回用系統投入運行后，每天可回收反滲透水3 000 t，且產水水質比當地自來水要好；每天少排廢水3 000 t，節省了排污費用；另外還可節省用戶原來用離子交換處理河水的費用。
6 結論
通過反滲透技術在印染廠廢水回用項目中的應用，驗證了該技術的可行性，實現了印染廢水的資源化利用，使企業回收了優質的水資源，同時極大地減少了印染廢水的排放，具有明顯的經濟效益和環境效益。
