随着淡水资源的日益短缺,以及环保要求的不断提高,给该行业的发展带来了掣肘,因此大力实施废水回用显得尤为重要。近年来许多制革企业采用了以"超滤+反渗透"为主的双膜法处理工艺,对制革废水进行回用,实现了减排。
但是,由于制革废水中含有较高浓度的盐类,导致制革废水回用率一般在60%以内,尚有40%的高盐废水排放。并且此类废水的TDS已达10000左右,含有大量的无机盐(如Cl-、SO42-、Na+、Ca2+等),且还含有较高的COD,是难降解的废水之一,因而高盐废水的高效处理也是目前行业的共性技术难题。高盐废水直接排放,将对环境造成严重污染及破坏,如高含盐废水渗流入土壤系统中,会使土壤生物、植物因脱水而死亡,造成了土壤生态系统的瓦解,将给江河湖泊水体环境带来更大的压力。
为此环境保护部针对行业特点发布了《制革及毛皮加工工业水污染物排放标准》(GB 30486-2013),总体控制要求与国外发达国家平均排放控制水平相当,其中对排放废中氯化物的含量一般地区要求控制在3000mg/L以内,对于环境敏感地区更是要求控制在1000mg/L以内,因此开展制革高盐废水的深度处理和资源化回收利用,实现"零排放",势在必行。
本项目利用电驱离子膜对电解质溶液具有的高效浓缩的优势,通过电驱离子膜组件的构建及优化、高盐水高效浓缩工艺研究,预处理等配套技术以及中试开发,获取以电驱离子膜浓缩装置为核心的适用于皮革行业高盐水的高效回收利用新技术和成套装备,为实现制革行业废水零排放和资源化回收利用提供技术支撑。
本项目具有以下创新点:(1)首次开发出面向制革废水水质特点的电驱离子膜元件结构,研制出适用于制革高盐废水高效浓缩分离的电驱离子膜装置。(2)首次开发出面向制革高盐水深度处理的电驱离子膜高性能成套装备:针对目前国产电渗析装备存在的电流效率低、膜通量小、电耗高、单级浓缩率低等缺陷,吸取国外高性能电渗膜及组器的结构特点,实现引进消化吸收再创新,开发适于制革高盐水深度浓缩处理的成套装备。(3)开发出与生产高度耦合的高盐废水回用集成技术:针对以电驱离子膜为核心的制革高盐废水浓缩工艺开展关键技术研究,开发与制革生产工艺高度耦合的废水浓缩及回用系统工艺,浓缩盐水达到经济化指标(>150g/L),解决了传统方法盐水处理问题,实现制革废水的资源化利用。
本项目基于电驱离子膜技术原理,根据皮革行业废水回用双膜工艺产生浓盐水的水质特点,将首次研究开发出高效电驱离子膜法应用于此类高盐水深度浓缩及配套预处理工艺技术和装置,符合当前制革行业对废水减排和资源化利用的迫切需求,不但可以产生明显的环境效益,还可以节约大量宝贵的水资源,具有良好的推广应用前景。
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