圖 3 納濾濃縮脫鹽工藝流程
在納濾脫鹽和濃縮過(guò)程中,NCaI濃度越高,透過(guò)率越高,當(dāng)高于5%時(shí),NaCI幾乎10%透過(guò),亦即 在高濃度下操作脫鹽量最多[8l。因此,在實(shí)際應(yīng)用 過(guò)程中,可采取邊濃縮邊洗滌,維持較高NaCI濃度, 能用較少的洗滌水,較快的脫除染料中的鹽。
鑒于納濾在染料清潔生產(chǎn)中的應(yīng)用前景,染料脫鹽濃縮一直是納濾應(yīng)用研究的熱點(diǎn)之一。
采用 SNF-150 膜(截留分子量為350)對(duì)活性紅 3BS(ME型,分子量約1000)進(jìn)行脫鹽濃縮后,染料的著色強(qiáng)度達(dá)到150%左右,約提高50%。料液濃 縮倍數(shù)達(dá)3倍,染料固含量從11.7%提高到20% - 30%,染料的流失率極低,副染料及未完全反應(yīng)的原 輔材料可部分脫除,中試設(shè)備的平穩(wěn)膜通量可達(dá) 50L(m2·h)以上。
對(duì)于苯胺藍(lán)染料(分子量737.72)水溶液的脫鹽 濃縮,國(guó)家海洋局杭州水處理中心生產(chǎn)的CA納濾膜 對(duì)染料截留率大于9.9%,總脫鹽率為51%,染料濃 度提高了2.76倍,回收率約為97%。此外,CA50 納濾膜應(yīng)用于水溶性黃染料工業(yè)生產(chǎn)的結(jié)果表明,納 濾技術(shù)能將主體染料的純度提高幻%,染料工業(yè)的經(jīng) 濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)效益都得到了提高。
采用 4O40型卷式CA納濾膜對(duì)熒光增白染料 NT的工業(yè)合成液進(jìn)行問(wèn)歇恒容滲濾操作,結(jié)果NaCI 濃度由1.05 11101/L降到0.O23 mol/L,NT濃度由 。.14mol/L提高到。.25moFL以上。NT產(chǎn)品穩(wěn)定性 和白度提高,NT成分平均截留率達(dá)到99.8%。對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%的增白劑合成液〔含鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù) 為2%)進(jìn)行納濾脫鹽和濃縮,增白劑被濃縮1倍以 上,可除去90%以上的鹽,噴霧干燥后的產(chǎn)品純度 和質(zhì)量明顯提高。
采用DK納濾膜對(duì)活性黑染料(分子量711)進(jìn)行間歇恒容滲濾,在25℃和1.OMPa 條件下,經(jīng)過(guò) 7次近80h的滲濾,染料純度從76%提高到97%以 上,提高了活性黑染料的產(chǎn)品質(zhì)量,同時(shí)降低了后續(xù) 噴霧干燥的能耗。
國(guó)家海洋局杭州水處理技術(shù)中心同上海染化八廠合作,將納濾脫鹽和濃縮技術(shù)作為染料清潔生產(chǎn) 工藝并應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)中取得成功。濃縮液中染料 質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于25%,鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于1%,納濾膜使 用壽命超過(guò)3年。
4 染料廢水處理與資源化
染料生產(chǎn)廢水具有高鹽度(質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于5 %)、高色度(數(shù)萬(wàn)至十幾萬(wàn))、高COD的特點(diǎn),為難生物降解廢水,用常規(guī)方法很難處理。采用納濾技 術(shù)處理染料廢水,可將染料廢水分為濃縮液和透過(guò) 液。這兩部分可分開(kāi)處理,透過(guò)液可回用或排人污 水處理系統(tǒng);濃縮液可用于回收染料,以達(dá)到資源化 的目的。如果濃縮液中染料回收困難或回收價(jià)值較低,則可一步采用濕式空氣氧化、臭氧氧化、高溫焚 燒等后續(xù)處理系統(tǒng),以破壞染料分子共扼結(jié)構(gòu),去除 大部分色度和部分COD,提高廢水可生化性。由于 濃縮液中廢水濃度提高,體積減小,因此可提高氧化 效率和降低處理費(fèi)用。例如,上海凱能高科技工程 有限公司采用納濾治理染料廢水,在中試規(guī);A(chǔ) 上取得了工程設(shè)計(jì)所需的實(shí)驗(yàn)參數(shù)。染料廢水每天 產(chǎn)生30t,經(jīng)膜處理后濃縮液僅剩4t 左右,可脫除 95%以上的鹽。