管式微滤膜（TMF）处理新型着色材料废水的中试研究

金祥福 余天云 黄卓敏

（浙江博世华环保科技有限公司 浙江杭州 310015）

TMF管式微滤膜是一种错流过滤、压力驱动的膜分离技术，可以去除0.1～10μm范围内的悬浮固体物。它与传统死端过滤方式的区别在于：死端过滤所有混合液体都流向过滤界面，而错流过滤只是部分液体通过过滤界面成为“产水”，其余部分仍存在系统中成为“浓缩液”，浓缩液带走几乎全部的悬浮固体[1]。其PVDF膜能极好地与PVDF支撑管内壁交联或嵌入到PE支撑管内壁中与支撑管形成强劲的结合，使膜管能在较高的运行压力和反洗压力下工作获得极高的固体去除效率和膜通量；采用错流过滤，水流切向高速流过膜表面，在过滤的同时还有冲刷清洁膜表面的作用，污染物不易累积，膜面不易污染。目前TMF膜在电镀废水处理[2]和线路板废水处理中得到了大量的应用，取代传统的加药、絮凝、沉淀过程。管式微滤膜成套处理设备具有：占地面积少，易于运行维护和控制，耐磨擦和抗温度波动，膜通量大，出水水质好等优点[3]。

本文主要对江苏某生产新型着色材料（NCM）企业排出的废水为研究对象。开展管式微滤膜（TMF）处理着色材料废水并回收其中氢氧化亚铁的运行过程中有关膜的通量、清洗周期以及达到的回收浓度的研究，以为初步设计提供依据。结果表明，管式微滤膜（TMF）对着色材料废水在氢氧化亚铁污泥浓度在5%情况下，运行稳定、抗污染性能强、通量高。

1 实验水质

江苏某生产新型着色材料（NCM）企业排出的废水水质参数如下：

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企业要求废水用氢氧化钠调PH后回收氢氧化亚铁用于后生产，过程中不得添加任何絮凝剂及助凝剂，以免影响后序产品质量。

实验的原水采用分析纯的七水合硫酸亚铁与工业级的片碱反应生成氢氧化亚铁，通过计算配置情况如下：

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2 实验装置及流程

2.1 膜装置

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2.2 设备装置组成

TMF机架由TMF循环泵、TMF膜组件、反洗柱、相关自动阀、手动阀门、PVC管路组成。本设备配有PLC和流量仪表，全自动化运行。同时配有自动在线清洗，能够对膜组件进行在线清洗。

2.3 实验工艺流程工艺流程说明：

①、1#，2#反应池出水流到浓缩水箱里，经泵提升至错流式TMF膜系统，开始了固液分

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离。浓缩液再回流至回到浓缩水箱。透过膜产水进行回调PH后排放。

②、浓缩水箱里设置液位计来控制系统启停，并根据膜通量控制固体浓度在一定范围内。

③、根据膜组件的排列布置，可以对全部或部分膜进行清洗，酸性清洗液用来清洗无机污垢，NaClO用来去除有机物。

3 工艺运行步骤及处理效果

3.1 工艺运行步骤

①将配置好的溶液通过磁力泵泵入TMF设备的浓水箱中。

②开启TMF膜设备进行过滤，记录膜通量及压力的变化情况。

③实验完成后清洗TMF膜设备。

从图3-1中能看到，在膜进水压力基本不变的情况下，TMF膜产水通量随浓度升高而降低。

从图3-2可以看出，实验效果跟实验1基本相同，实验后期随着温度升高，产水通量也随之升高。

图3-1 实验一进口压力及产水通量随时间变化情况

实验一： 表3-1 实验一运行数据及分析数据

图3-2 实验二进口压力及产水通量随时间变化情况

实验二：

表3-2：实验二运行数据及分析数据

4 结论

4.1 在进水压力基本保持不变的情况下，随着Fe(OH)2溶液浓度的升高，TMF膜设备的产水通量随之下降；在浓度达到5%时，TMF产水通量为160L/H，膜通量约为460L/m2h；浓度达到10%时，TMF产水通量为150L/H，膜通量约为430L/m2h。

4.2 通过2组实验来看，在实验的最后内循环阶段，随着运行时间的增加，温度有所上升，膜产水通量也随之稍有升高。

4.3 浓缩至5%的氢氧化铁浓度时间短，分离效果好，产水浊度小于1NTU。

[1]Peter S.Cartwriht.管式微滤膜(TMF)技术应用于一个独特的零排放系统 [A].中国科学技术协会、国家海洋局、青岛市人民政府.2012青岛国际脱盐大会论文集[C].中国科学技术协会、国家海洋局、青岛市人民政府:,2012:8.

[2]余素耘.膜技术在电镀中水回用处理中的应用，2013.