城市环境与城市生态
URBAN ENVIRONMENT & URBAN ECOLOGY
1999年 第12卷 第6期 Vol.12 No.6 1999



纳米膜染料行业清洁生产试验研究
刘东方
　　摘要：纳米膜技术用在染料及化工行业可代替原有的盐析生产工段，减少COD、色度、氯化钠等污染物的排放，提高物料回收率，改善产品质量。
　　关键词：纳米膜；染料；清洁生产
　　中图分类号：X788　　文献标识码：A　　文章编号：1002-1264(1999)06-0019-03
Nanofiltration Cleaner Production Technology for Dye-staff Industries
LIU Dong-fang
(Tianjin Academy of Environmental Sciences, Tianjin 300191)
Abstract：In dye-staff industries,the nanofiltration technology can be used instead of saltout union.As result of this method,COD、colour、salt in the outlet can be decreased obviously,the product recovery rate is increased,and the quality of products is improved.
Key words：nanofiltration；　dye-staff；　cleaner production
1　前言
　　染料行业污染物主要来源于离心机或板框压滤机的母液，其中主要污染物为COD、色度和盐(主要为氯化钠)，其浓度分别为2万-10万mg/L，2万-4万倍(比色法)及360　g/L。染料母液属于高浓度、难降解、高色度废水，为目前国内几大难处理废水之一。采用纳米膜处理料液之后，染料废水为膜渗透液，减少污染物的量取决于膜对不同物质的截获能力。为了验证膜分离法对不同物质的去除能力，以腥红酸生产为例，开展了减少污染物可行性试验研究。
　　膜分离试验步骤与研究替代盐析可行性研究中的纳米膜处理染料料液试验步骤一样，希望在推广清洁生产技术的同时达到减污的目的。
2　清洁生产试验
　　本实验共有三套试验装置：一套国内生产的简单小型装置，一套美国Membrane Products公司生产的FC　3 Type A型高压小型膜装置；第三套为瑞典生产的中试膜装置。纳米膜处理工艺示意图见图1。


图1　纳米膜处理染料料液工艺示意图
　　纳米膜处理染料料液步骤：①浓缩一倍；②加入透析液至原体积；③浓缩一倍；④加入透析液至原体积——最后浓缩至染料浓度20%-30%，产品质量合格为止。最后一次浓缩倍数为5-10倍。
3　试验结果
3.1　直接代替盐析试验
　　从试验结果可得到(见表1)，猩红酸传统的生产工艺干品猩红酸含量在70%，而纳米膜代替盐析之后的干品猩红酸含量平均可以达到86.18%，远远超过国内与国际市场所需的80%；新工艺浓缩液猩红酸含量为20%左右，满足猩红酸生产干燥要求；新工艺干品J酸含量平均为2.63%，微超质量标准。为了解决质量微超标准，进行了以下实验。
　　试验料液直接取于反应结束后的反应釜。试验使用美国KOCH公司纳米膜。运行压力：25　atm；操作温度：35℃。
表1　纳米膜代替盐析试验结果

试验
序号浓缩液猩
红酸含量%干品猩红
酸含量%干品游离
J酸含量%
120.5078.552.17
218.8288.802.04
321.0191.203.70
平均20.1186.162.64

3.2　猩红酸纳米膜生产最终工艺试验
　　为了获得干品猩红酸含量超过80%，干品游离J酸含量低于2.50%的生产工艺，将反应结束后的猩红酸调整pH，升温，再降温，这时反应釜中的猩红酸析出，经过滤之后的干品完全满足质量要求(经过染料合成与染色工业生产验证)，与猩红酸传统生产工艺相比，上述过滤产生的母液猩红酸含量为5%左右，高于盐析之后的母液2个百分点，但其含盐量30　g/L远远低于盐析之后母液360　g/L的含盐量。由于纳米膜对母液进行浓缩，使回收猩红酸成为可能。为验证该方案，进行了母液纳米膜中试过滤与浓缩实验，结果如下：干品猩红酸含量为80%，干品游离J酸含量≤2.0%；猩红酸回收量≥50%。
3.3　成品纳米膜脱盐试验
　　有时采用传统的和新的生产方法都不能生产出高纯度的产品，这时可用传统方法的成品进行纳米膜脱盐以提高质量，满足市场需求。具体步骤为：取盐析之后的膏，加入透析水，用纳米膜进行浓缩，然后再加入透析水继续浓缩，直至生产出合格的产品
