印染廢水具有色度高、有機物含量高、成分復雜和可生化性能差等特點，是一種難處理的工業廢水。同時還面臨排放量大，回用率較低的我問題。常用的印染廢水處理方法為結合物化及生化的二級處理工藝,該工藝可去除廢水中的大部分色度和有機物。但該二級生化出水的色度、COD 等指標仍不能滿足污水排放及回用水水質標準,需進一步處理。
臭氧氧化能力強,使用經濟方便,常被用于印染廢水的深度處理工藝。但是,傳統的臭氧曝氣方式存在傳質效率不夠高,反應器體積較大,容易出現液泛、乳液和泡沫等問題。膜接觸反應器是一種新型的氣液接觸裝置。在膜接觸反應器中,含臭氧氣體與待處理廢水分別在膜兩側獨立流動,在濃度差的作用下,臭氧從氣相側穿過膜孔擴散到液相側,并發生反應。此臭氧傳遞過程無氣泡產生,因此可有效避免傳統反應器易出現的問題。同時,由于膜接觸反應器具有極大的比表面積,無泡傳質過程具有很高的體積傳質系數。
SHEN 等較早應用膜接觸反應器進行臭氧傳質研究。研究表明,膜接觸反應器的體積傳質系數kL a為3. 4 ~ 4. 4 min - 1 ,比傳統的鼓泡反應器大1 ~ 2 個數量級。JANKNECHT 等進而對膜接觸臭氧反應器的體積和能耗進行了測算。結果表明,膜接觸臭氧反應器的能耗與傳統反應器相當而其體積僅為傳統反應器的1 /50。這些研究表明,膜接觸臭氧反應器具有緊湊、傳質效率高的優勢。近年來,不少研究者應用膜接觸臭氧反應器進行模擬廢水的處理研究,如于苦咸水中回收單質碘,水中腐殖酸降解 以及印染廢水的處理等。BAMPERNG 等利用膜接觸臭氧反應器對直接紅、酸性藍和活性紅等模擬廢水進行降解實驗。而ZHANG 等利用膜接觸反應器進行臭氧傳質,并聯合過氧化氫的氧化技術對酸性橙進行降解研究。研究結果顯示,模擬廢水的色度、COD 等指標得到了較好的降解。
而在實際印染廢水二級生化出水中,除了殘留的染料物質,還有較多的微粒、膠體和大分子有機物。這些物質會影響廢水的回用以及臭氧氧化的效果。因此,使用超濾和膜法臭氧氧化組合工藝對印染廢水二級生化出水進行處理。首先使用前置的超濾工藝去除廢水中的大分子有機物等物質,以達到減輕臭氧氧化階段有機物負荷,減少臭氧投加量,提高氧化效率的目的。繼而利用膜接觸反應器進行臭氧氧化,以提高臭氧的利用效率。
