一、廢水零排放設備適用範圍

膜分離技術具有常溫下操作、無相態變化、高效節能、在生產過程中不產生污染等特點，因此在飲用水淨化、工業用水處理，食品、飲料用水淨化、除菌，生物活性物質回收、精製等方面得到廣氾應用，並迅速推廣到紡織印染、化工、電力、食品、冶金、石油、造紙、生物、製藥、發酵等各個領域。分離膜因其獨特的結構和性能，在環境保護和水資源再生方面異軍突起，在環境工程特別是廢水處理達標排放和中水回用方面有着廣氾的應用前景。紡織印染工業自20世紀90年代以來獲得了迅猛發展, 其需水量和排水量也大幅度增長。隨着加工工藝的發展和新型染料、助劑的不斷開發應用, 印染廢水的處理難度也在增加而且,印染行業的用水和排水問題日益突出, 印染廢水的處理日益困難，同時環保要求的提高已使部分地區印染企業的產能擴張面臨着嚴重的威脅，如何採用水處理新技術，尤其是集成膜分離技術不斷提升水資源再利用的安全性與經濟性已成為目前大部分印染企業都開始重點關注方向。
雙膜法中水回用技術適用於印染行業、電鍍行業、造紙行業等工業企業生產過程中產生的廢水。此類廢水的特點是有機物濃度高，水質變化大，處理難度大等。其中印染廢水來源及污染物成分十分複雜，直接排放對人類健康和生存環境帶來極大危害。
二、主要技術內容
目前，我國印染廢水的處理普遍採用物化+生化處理工藝，出水中的CODCr、色度和鹽度都較高，若將其直接排入水體會給環境帶來潛在危害；此外該水質也無法滿足印染工藝的再生回用要去。隨着我國環境保護力度的加大及排放標準的提高和取水定額的制定，必須對印染廢水進行深度處理，進一步降低廢水中的污染物含量，在此基礎上纔有可能實現對廢水的再生利用，並達到節約水資源和保護環境的目的。隨着使用染料種類的增加，分子結構複雜且穩定，使得印染廢水可生化性較差，加大了廢水處理的難度。
印染廢水中水和物料的回收利用，雖然是減少其污染的根本出路，然而，目前國內外還遠未達到應有水平，印染廢水仍以無害化處理為主。
印染廢水具有高COD、高色度、高鹽度等特點，傳統的處理技術已較難達到排放要求，且水量大，隨着水資源日益短缺和水費不斷上漲，廢水回用技術勢必逐步推廣，膜技術的應用將越來越廣氾。雙膜技術是目前國際上研發和工程化應用的熱點之一。
本技術中，印染廢水經過前處理工藝處理后，降低廢水中的CODCr、廢水中的懸浮物、濁度，進入UF處理系統，去除更小的懸浮物、濁度和色度后再進入後續的RO處理系統，截留廢水中的污染物質，進行污染物的分離和濃縮，使出水達到生產回用水水質要求。
1、基本原理
膜是具有選擇性分離功能的材料。利用膜的選擇性分離實現料液的不同組分的分離、純化、濃縮的過程稱作膜分離。它與傳統過濾的不同在於，膜可以在分子範圍內進行分離，並且這過程是一種物理過程，不需發生相的變化和添加助劑。依據膜孔徑的不同（或稱為截留分子量），可將膜分為微濾膜、超濾膜、納濾膜和反滲透膜，根據材料的不同，可分為無機膜和有機膜，無機膜主要還只有微濾級別的膜，主要是陶瓷膜和金屬膜。有機膜是由高分子材料做成的，如醋酸纖維素、芳香族聚酰胺、聚醚砜、聚氟聚合物等等。
膜分離技術是指在分子水平上不同粒徑分子的混合物在通過半透膜時，實現選擇性分離的技術，半透膜又稱分離膜或濾膜，膜壁佈滿小孔，根據粒徑大小可以分為：微濾膜（MF）、超濾膜（UF）、納濾膜（NF）、反滲透膜（RO）等，膜分離都採用錯流過濾方式。膜是具有選擇性分離功能的一種材料，利用膜的選擇性分離實現料液的不同組分的分離、純化、濃縮的過程稱作膜分離。本技術主要選取了超濾膜（UF）和反滲透膜（RO）的結合。
(1) 超濾（UF）
    是介於微濾和納濾之間的一種膜過程，膜孔徑在0.05um至1nm之間，是一種能夠將溶液進行淨化、分離、濃縮的膜分離技術，超濾過程通常可以理解成與膜孔徑大小相關的篩分過程。以膜兩側的壓力差為驅動力，以超濾膜為過濾介質，在一定的壓力下，當水流過膜表面時，只允許水及比膜孔徑小的小分子物質通過，達到溶液的淨化、分離、濃縮的目的。

對於超濾而言，膜的截留特性是以對標準有機物的截留分子量來表征，通常截留分子量範圍在1000～300000，故超濾膜能對大分子有機物（如蛋白質、細菌）、膠體、懸浮固體等進行分離，廣氾應用於料液的澄清、大分子有機物的分離純化、除熱源。

作為一種有效的工程預處理手段，UF通過微孔截留廢水中的膠體物質和可溶性大分子有機物，達到削減COD和大部分濁度的作用，從而能減輕RO的污染，延長膜的使用壽命，減少膜工程的運行成本。
(2) 反滲透（RO）
    是利用反滲透膜只能透過溶劑（通常是水）而截留離子物質或小分子物質的選擇透過性，以膜兩側靜壓為推動力，而實現的對液體混合物分離的膜過程。反滲透是膜分離技術的一個重要組成部分，因具有產水水質高、運行成本低、無污染、操作方便運行可靠等諸多優點，而成為海水和苦鹹水淡化，以及純水制備的最節能、最簡便的技術.目前已廣氾應用於醫藥、電子、化工、食品、海水淡化等諸多行業。
反滲透的截留對象是所有的離子，僅讓水透過膜，對NaCl的截留率在98%以上，出水為無離子水。反滲透法能夠去除可溶性的金屬鹽、有機物、細菌、膠體粒子、發熱物質，也即能截留所有的離子，在生產純淨水、軟化水、無離子水、產品濃縮、廢水處理方面反滲透膜已經應用廣氾，如垃圾滲濾液的處理。
RO可截留幾個納米、數百分子質量的微粒，從而進一步去除了廢水中的小分子溶解性COD，同時對電導率的去除率超過99%。
2、採用雙膜法中水回用工藝具有以下優點
1）雙膜法印染廢水中水回用工藝可實現水資源的循環回用和減量排放；
2）作為一種清潔生產工藝，膜分離技術在運行過程中將不同的物質進行分離或截留，膜分離過程為純物理過程，無相變、無化學反應過程，在無二次污染物產生的情況下便可實現水資源的回收和清潔生產；
3）膜設備裝置佔地極小，自動化程度高，運行維護方便；
4）膜的高效分離（截留率99%以上），保証了水資源的高效回收；
5）膜法循環回用設備符合循環經濟運作模式，企業在節能降耗的同時更能實現經濟、環境、社會效益三者的和諧統一，給企業可持續發展提供有力保障。
由於COD脫除、脫色、脫鹽能在一步完成，其出水品質高，能直接回用與印染環節，同時濃水可回流至常規工序處理，實現廢水零排放和清潔生產。

三、技術關鍵
雙膜法技術是膜法廢水回用工藝中的主流工藝，主要包括預過濾設備+超濾膜設備+反滲透膜設備的工藝流程。
預過濾設備主要採用自清洗過濾器或者多介質過濾器，主要去除部分懸浮物、膠體等用以保障超濾設備正常運行。
超濾是以壓力為驅動的膜分離過程，超濾膜的典型孔徑在0.01～0.1微米之間，對於細菌和大多數病菌、膠體、淤泥等具有極高的去除率。應用在印染廢水的再處理流程中，超濾膜除對有機物及色度有一定的去除作用外，最主要的作用是去除可能污堵反滲透膜的膠體、細菌、病毒等雜質，延長反滲透膜的清洗週期和壽命，降低總體運行成本；反滲透膜可去除97％（25℃）的鹽離子，去除硬度、同時對COD、色度也具有極高的去除作用，從而確保回用水水質。
以某公司印染廢水為例，選用雙膜法工藝處理以期達到回用水水質標準，運行過程中對進出水水質、膜污堵情況分別檢測並記錄，當系統進水濁度2NTU以下，COD200mg/l以下，電導6000μs/cm左右，硬度200mg/l左右，可以選用PUF-84超濾膜，陶氏BW-400FR反滲透處理后，運行結果表明，該工藝終產水濁度、硬度檢測不出，COD10 mg/l以下，產水電導200μs/cm左右，系統回收率60%以上，產水水質比自來水略好，完全達到回用要求，濃水經過處理后排放或納管，系統連續跟蹤運行90天，超濾每30天進行一次化學清洗，反滲透每60天進行一次化學清洗，雙膜系統運行穩定。
1、該工藝具有以下優點及創新點：
1）該工藝以傳統物化生化二沉或終沉出水為進水，路線成熟、適用範圍廣；
2）膜分離技術徹底或大大減少化學藥劑的使用，避免二次污染；
3）工藝設備高度集成，節約場地，室內安裝維護，採用自動運行、自動反饋，操作簡便、出水穩定；
4）針對不同水質來源定製化出台處理方案，針對不同的水源情況，選擇不同的抗污染程度及清洗耐受能力的膜進行處理；
5 超濾設備採用自動CEB化學清洗裝置，採用氣水聯合清洗技術，採用在線濁度、pH監測技術，根據調試過程設定合適運行週期及CEB週期，從而保証超濾設備長期穩定運行，延長化學清洗週期；
6）反滲透設備採用自動定時沖洗、一段定向清洗技術，同時採用脈衝式沖洗投加殺菌劑保証設備正常運行，延長化學清洗週期，保証膜使用壽命長達3~5年以上；
2、與當前國內外同類技術比較：
1）雙膜法中水回用處理技術是一種純物理法進行水淨化處理的技術，它和其它處理方法相比化學藥劑用量大大降低，且能耗比較低；
2）該技術的設備裝置簡單，設備緊湊小巧、自動化程度高、佔地面積小，可以頻繁啟動或停止工作；
3）雙膜法工藝對廢水的適應性強，可廣氾應用於生活污水、市政、印染、造紙、電鍍、醫藥和石化等各種行業的廢水，並達到回用標準。