| 紡織之光|紡織科技進步一等獎：“變廢為寶”，印染廢水處理綠色革新 |
2024年度中國紡織工業(yè)聯(lián)合會科學技術獎近日揭曉。由天津工業(yè)大學王海濤教授作為項目第一完成人聯(lián)合浙江津膜環(huán)境科技有限公司、天津膜天膜科技股份有限公司、上海工程技術大學、紹興海通印染有限公司、愉悅家紡有限公司、嵊州雅戈爾毛紡織有限公司、阿拉爾市興美達印染有限公司、泉州海天染整有限公司共同完成的“印染行業(yè)膜法水處理與液體元明粉回用關鍵技術及應用”項目，獲得中國紡織工業(yè)聯(lián)合會科技進步一等獎。
 印染廢水難處理問題一直是紡織業(yè)可持續(xù)發(fā)展的“攔路虎”，其每年排放量達18~20億噸，占全國廢水排放的11%左右，屬于高難度有機工業(yè)廢水。針對傳統(tǒng)處理技術中超濾膜性能差、反滲透膜性能衰減快、元明粉回用難等問題，項目科研團隊勇攀技術高峰，取得重大突破，研發(fā)出高強度纖維織物增強中空纖維超濾膜技術，使膜的抗污染和機械性能大幅提升，有效凈化紡織印染廢水；研發(fā)出適用于印染廢水回用的高穩(wěn)定、耐污染反滲透膜，確保處理效果高效且穩(wěn)定；研發(fā)的液體元明粉回用多級膜集成技術，實現(xiàn)元明粉高效回收，降低企業(yè)成本。創(chuàng)新技術使印染廢水回用率超65%，元明粉回用率達75%以上，推動了印染廢水處理技術進步，提高水資源循環(huán)利用率，減少廢水排放，助力紡織印染行業(yè)高質量發(fā)展。
 “纖維鎧甲”超濾膜制備新技術
項目直擊印染廢水超濾膜性能薄弱環(huán)節(jié)，創(chuàng)新采用 “纖維鎧甲” 策略，即纖維織物增強-復合一步法制膜及膜性能調控和后處理技術。運用立體編織、針織改良和混雜纖維編織及在線定型技術打造高強度纖維增強體，結合復合制膜一步法工藝，成功研發(fā)新型織物纖維增強PVDF中空纖維膜。膜斷裂拉伸強力可達300 N以上，純水通量范圍為 2000~4000 L/(㎡?h)，使用壽命長達 5 年以上。與常規(guī)增強膜相比，其優(yōu)勢在于：一是獨創(chuàng)編織法，纖維織物與膜不易剝離；二是具有超薄分離層，僅15微米，通量大幅度提升；三是一步成型，方便產(chǎn)業(yè)化。
 “智能屏障”反滲透膜性能躍升
針對印染行業(yè)中水回用領域反滲透膜頻繁清洗后性能衰減的困境，項目團隊深入鉆研。從支撐層和分離層制備調控入手，采用NIPS法制備高穩(wěn)定均勻孔徑聚砜支撐膜，耦合預定量涂布、二次界面聚合和表面功能化接枝改性等方法，制備出的反滲透膜平均膜通量≥45 L/(㎡·h)，對NaCl脫鹽率3年內保持97%以上，膜污染速率較傳統(tǒng)膜降低20%以上，系統(tǒng)水回用率達到65%以上，顯著提升了反滲透膜的穩(wěn)定性和抗污染能力，為印染廢水的深度回用提供了可靠保障，促進了印染行業(yè)中水回用技術的進步，引領了印染廢水深度處理技術的新方向。
 “元明粉循環(huán)魔方”多級膜集成工藝
為攻克高鹽印染廢水無機鹽資源化利用難關，項目團隊巧妙設計 “元明粉循環(huán)魔方” 多級膜集成工藝。開發(fā)出液體元明粉回用的多級膜集成技術，采用“抗污染超濾膜+特種卷式超濾膜+臭氧氧化+反滲透+脫堿”工藝路線，實現(xiàn)了從預處理到深度處理再到資源回收的全流程創(chuàng)新。采用該技術回收的液體元明粉濃縮液電導率≥70000 μS/cm，色度≤50，系統(tǒng)鹽回用率75%以上，大幅降低企業(yè)成本，減少高鹽廢水污染，為印染行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了新的思路。
 項目成果在紡織印染領域廣泛應用，收獲顯著成效。項目團隊將技術推廣至百余家印染企業(yè)，應用規(guī)模從2000噸/天到30000噸/天不等，有效解決企業(yè)環(huán)保難題，助力企業(yè)節(jié)水減排與資源回收。“科研助力紡織印染，創(chuàng)新驅動綠色前行”，該成果有力提升了紡織印染企業(yè)的競爭力，贏得了市場的高度認可，為印染行業(yè)的高質量發(fā)展提供了強有力的技術支撐。 |
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