印染废水具有色度高、有机物含量高、成分复杂和可生化性能差等特点，是一种难处理的工业废水。同时还面临排放量大，回用率较低的我问题。常用的印染废水处理方法为结合物化及生化的二级处理工艺,该工艺可去除废水中的大部分色度和有机物。但该二级生化出水的色度、COD 等指标仍不能满足污水排放及回用水水质标准,需进一步处理。
臭氧氧化能力强,使用经济方便,常被用于印染废水的深度处理工艺。但是,传统的臭氧曝气方式存在传质效率不够高,反应器体积较大,容易出现液泛、乳液和泡沫等问题。膜接触反应器是一种新型的气液接触装置。在膜接触反应器中,含臭氧气体与待处理废水分别在膜两侧独立流动,在浓度差的作用下,臭氧从气相侧穿过膜孔扩散到液相侧,并发生反应。此臭氧传递过程无气泡产生,因此可有效避免传统反应器易出现的问题。同时,由于膜接触反应器具有极大的比表面积,无泡传质过程具有很高的体积传质系数。
SHEN 等较早应用膜接触反应器进行臭氧传质研究。研究表明,膜接触反应器的体积传质系数kL a为3. 4 ~ 4. 4 min - 1 ,比传统的鼓泡反应器大1 ~ 2 个数量级。JANKNECHT 等进而对膜接触臭氧反应器的体积和能耗进行了测算。结果表明,膜接触臭氧反应器的能耗与传统反应器相当而其体积仅为传统反应器的1 /50。这些研究表明,膜接触臭氧反应器具有紧凑、传质效率高的优势。近年来,不少研究者应用膜接触臭氧反应器进行模拟废水的处理研究,如于苦咸水中回收单质碘,水中腐殖酸降解 以及印染废水的处理等。BAMPERNG 等利用膜接触臭氧反应器对直接红、酸性蓝和活性红等模拟废水进行降解实验。而ZHANG 等利用膜接触反应器进行臭氧传质,并联合过氧化氢的氧化技术对酸性橙进行降解研究。研究结果显示,模拟废水的色度、COD 等指标得到了较好的降解。
而在实际印染废水二级生化出水中,除了残留的染料物质,还有较多的微粒、胶体和大分子有机物。这些物质会影响废水的回用以及臭氧氧化的效果。因此,使用超滤和膜法臭氧氧化组合工艺对印染废水二级生化出水进行处理。首先使用前置的超滤工艺去除废水中的大分子有机物等物质,以达到减轻臭氧氧化阶段有机物负荷,减少臭氧投加量,提高氧化效率的目的。继而利用膜接触反应器进行臭氧氧化,以提高臭氧的利用效率。
