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神奇的稀土为印染废水处理服务

稀土金属被称为神奇金属，在航天行业，g端w器中发挥特殊作用。原因是稀土元素属第七周期第三副族元素，其外层电子均为3个，而次外层电子从1到14个，因此外层电子和次外层电子极其活跃，可以参与各类催化反应，而本身在反应后保持不变，其催化能力可能超过铂。此前，法国、日本、以色列等，曾有制成粉末状药剂处理印染废水有特殊好的效果，都因价格极高(含量为90％的稀土混合氧化物一般要50-60万／吨)没有推广和实际应用。因此在某些印染废水处理中设置沉砂处理是非常有必要的，沉砂池一般可分为：平流沉砂池、曝气沉砂池、旋流沉砂池。并且几乎所有均是以稀土中一种元素s进行研究，即以氧化s附于载体上作为催化剂，中具有催化效应，但是效果一般且无实际应用实例。

中国是稀土生产第y大国，目前约占90％，作为催化剂不必使用纯稀土，完全可以使用稀土混合物(分离成本极高)，生产后的废料也可以使用暂时没有生产价值、低品位的稀土矿。我国除了现有江西赣州和内蒙包头二大稀土矿外，我们已对广东、广西、云南、新疆等地调查和考察，均有品位相对较低，尚无开发生产的大量矿物，可以较低廉价格供应。随着排放标准的日趋严格和水费的不断上涨,人们将目光投向印染废水深度处理和回用上。由于作为催化剂用量很少，且理论上不消耗，可以长期使用(实际可能过一段时间，补充一些)，所以资源极其丰富，成本很低。

一般铁碳法催化氧化，pH只能在3的条件下进行，因此废水必须用酸、碱反复调整，不仅成本高，并且产生大量盐类。用稀土的催化氧化神奇之处在于从pH 2一直到pH l4均能有效进行催化氧化。

使用稀土作为催化剂，要解决使用量、与那些物质配伍、配伍比例、化合物形态、如何固定等技术问题，经过约5年研究，这些问题均已基本解决，并且申请了5项发明专利，并正在继续发展中。

稀土还有性问题，通常性超过10us需要防护，5us以下是安全的。一般内蒙包头的稀土性较强，南方稀土生产厂大多使用江西赣州稀土矿，经多次测定，其废料不论是酸溶渣、碱溶渣、污泥均在3-4us，而纯度为30％-40％的混合稀土氧化物一般为l0-11us，为了安全，研究了包裹、固定技术，目前使用的催化氧化剂性均在1us以下，绝d安全。所用染料主要有靛蓝、硫化黑等，另使用变性淀粉、元明粉、s碱、匀染剂、渗透剂等多种印染助剂，污水排放量1000m3/d。

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工艺流程：

膜生物反应池（MBR）

膜生物反应器处理技术介绍

膜生物反应器（MBR）是膜分离技术与生物处理技术有机结合的新型废水处理工艺，由生化反应系统和膜组件组成。它利用膜分离组件将好氧生物反应池中的活性污泥和大分子有机物质截留从而使得活性污泥浓度提高，水力停留时间（HRTS）和污泥停留时间（SRT）可以分别得到控制，而难降解的物质在反应器中不断反应、降解。实践证明，根据印染废水的水量、水质不同，调节池的停留时间也各不相同，当处理水量比较小时，停留时间可选大些，当处理水量比较大时，停留时间可根据具体情况选小些，一般为4-10个小时。因此，膜生物反应器工艺通过膜分离技术大大强化了生物反应器的功能，与其他工艺相比具有以下优点：

①占地面积小 膜生物反应器通过微滤膜的截流作用可使活性污泥量提高到5000mg/L以上，污泥负荷提高，比常规活性污泥法所需要的池溶小，省掉了传统生物处理法的二沉池、过滤池等，因此节省占地面积和土建费用。

②出水水质好 膜组件的通水孔隙小于0.2μm，能够截流所有微生物、病j、悬浮物等，出水SS几乎为零，不需要传统工艺过滤反冲洗等操作。

③管理简单 省去了传统工艺沉淀，生化池污泥回流等过程，不受污泥膨胀影响，可以实现全自动控制。

④运行成本低 采用模块化设计，便于根据产水量的不同，调节运行膜组件的数量，根据抽吸压力进行在线反洗，降低运行能耗。

超滤系统

超滤的工作原理

超滤是种能将溶液进行净化、分离和浓缩的膜法分离技术。超滤能截留0.001-0.1μm之间的大分子物质和杂质。超滤膜允许小分子物质和溶解性固体（无机盐）等的通过，同时将截留下胶体、蛋白质、微生物和大分子有机物。

超滤过程通常可理解成与膜孔大小相关的筛分过程。以膜两侧的压力差为驱动力，以超滤膜为过滤介质。生物膜法是将微生物细胞固定在填料上，微生物附着于填料上生长繁殖，在其上形成膜状生物污泥。在一定的压力下，当水流过膜表面时，只允许水、无机盐及小分子物质透过膜，而阻止水中的悬浮物、胶体、蛋白质和微生物等大分子物质通过，以达到溶液的净化、分离与浓缩的目的。

柱式超滤膜组件介绍

膜华中空纤维柱式膜组件具有装填面积大、运行简单、清洗方便等优点，柱式膜组件d膜通量为7000~8000L/h支。(该值为膜面积为35m2的膜组件的设计纯水通量)。中空纤维柱式膜组件采用错流过滤技术，抗污染性极j，使用寿命为普通组件2-5倍。在充氧曝气条件下，经过30min铁碳微电解反应后，废水的COD去除率可达到50%～60%。主要用途：污水深度处理，再生回用，工业纯化水生产，生物y药领域细j及活性物质的浓缩、脱除或分离，果汁浓缩，茶饮料澄清，中药提取液的过滤和精制，发酵液的除j过滤等。

柱式膜组件的主要特点

1) 聚醚砜（PES）、聚偏氟乙烯（PVDF）膜产品韧度强，抗y化性能好。

2) 膜表面开孔率高、孔分布均匀。

3) 中空纤维膜具有高强度、稳定的截留分子量和截留率，使用寿命长等优点。

4) 可靠的除浊性能：由于末表面均匀分布非常细小的微孔，因而能得到良好的出水水质。

5) 抗污能力高

采用耐化学药剂性能很强的聚醚砜（PES）、聚b烯腈（PAN）等为膜材料使膜组件能够耐酸，碱，氧化剂等化学药剂的清洗。

膜丝具有很好的机械性能（强伸展特性）即使反复进行利用气流的物理清洗（空气表面冲洗）也具有很好的耐久性。

超滤膜组件的操作方式

中空纤维膜组件有两种操作方式：进料液在液管内流动，在压力的作用下透过液由管内侧流向管外侧，称为内压式操作；与此相反，进料液由管外透向管内侧，称为外压式操作。因此对于柱式膜组件，可分为外压运行和内压运行两种运行方式。

印染污泥填埋处理

印染污泥要进行填埋处理，污泥必需满足填埋场对其力学指标的要求：横向剪切强度gt;25 kPa，单轴压强gt;50 kPa〔13〕。要达到这样的要求，关键在于污 泥脱水前的调理方式和脱水机的选择。

目前国内常用的印染污泥调理方式主要是化学方法调理，其使用方法是在需要脱水的印染污泥中加入化学药剂，主要是化学混凝剂，使污泥颗粒絮凝，改善其脱水性能。投加的化学药剂可分为无机药剂和有机药剂两类。无机化学药剂是铁盐和铝盐，如三氯化铁、硫s亚铁、***铁、***铝，有时也使用其他诸如膨润土等一些无机药剂〔14〕。按照膜单元的放置，MBR分为外置式[循环式，图1(a)和浸没式(一体式，图1(b)]。印染污泥在调理过程中除使用无机化学药剂外，还常常有必要用石灰来调节硬度。这样无机药剂和石灰会在污泥中形成一个能够承受高压的骨架改善其结构，从而改善了其力学性能。

有机化学药剂主要是人工合成的高分子化学药剂如聚b烯酞胺、聚乙烯醇、聚乙烯氧化物，与无机药剂所不同的是，有机高分子化学药剂在污泥中不会产生额外的固体物〔14〕。

无机化学药剂使用价格较为低廉，但在使用过程中需要另外添加一些固体物质辅助来进行调理，调理后污泥的体积会增加。有机化学药剂使用效果好，而且不额外增加污泥的体积。但价格较高。柱式超滤膜组件介绍膜华中空纤维柱式膜组件具有装填面积大、运行简单、清洗方便等优点，柱式膜组件***d膜通量为7000~8000L/h支。一般可以根据污水处理站的规模以及印染污泥的体积来进行选择合适的调理方法。规模较大时，可选用无机化学药剂进行调理。

印染废水治理采用哪些工艺？

1、吸附法：在物理处理法中应用多的是吸附法，这种方法是将活性炭、粘土等多孔物质的粉末或颗粒与废水混合，或让废水通过由其颗粒状物组成的滤床，使废水中的污染物质被吸附在多孔物质表面上或被过滤除去的方法。

2、混凝法：主要有混凝沉淀法和混凝气浮法，所采用的混凝剂多半以铝盐或铁盐为主，其中以碱式氯化铝(PAC)的架桥吸附性能较好。混凝法的主要优点是工艺流程简单、操作管理方便、设备***省、占地面积少、对疏水性染料脱色效率很高;缺点是运行费用较高、泥渣量多且脱水困难、对亲水性染料处理效果差。该项目废水处理执行《厦门市水污染排放控制标准》（DB35/322-1999）中的一级排放标准，各项指标要求见表12废水处理工艺流程由于生产工艺各工段产生的废水具有不同性质，应采取分质分治的工艺对其进行处理。

3、氧化法：臭氧氧化法对多数染料能获得良好的脱色效果，但对硫化、还原、涂料等不溶于水的染料脱色效果较差。从国内外运行经验和结果看，该法脱色效果好，但耗电多，大规模推广应用有一定困难。3铁碳微电解酸析后废液pH低，若直接采用碱回调，则投碱量大，增加处理成本。氧化法处理印染废水脱色效率较高，但设备***和电耗还有待进一步降低。

4、电解法：电解对处理含酸性染料的印染废水有较好的处理效果，脱色率为50%～70%，但对颜色深、CODCr高的废水处理效果较差。

5、生物法：我国印染废水生物处理法中以表面加速曝气和接触氧化法占多数。此外，鼓风曝气活性污泥法、射流曝气活性污泥法、生物转盘等也有应用，生物流化床尚处于试验性应用阶段。对废水进行降温的方法通常采用热交换的方式进行降温冷却，不同温度的工艺废水经混合后，进入热交换器进行降温处理，一般将水温控制在42℃以下，利于生物的生长，提高处理效果。由于生物对色度去除率不高，一般在50%左右，所以当出水色度要求较高时，需辅以物理或化学处理。