CN100413593C - 吸附树脂的原位电再生工艺 - Google Patents
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Abstract
一种吸附树脂的原位电再生工艺，它是将吸附树脂用圆筒状的离子交换膜包裹，在吸附树脂中安装有阳极，在离子交换膜外安装有阴极，吸附树脂床层上、下有孔板以防止吸附树脂泄漏，当吸附树脂吸附饱和后，在吸附树脂床层注入阳极再生液，在离子交换膜外注入阴极循环液，将阳极和阴极接通直流电源，吸附树脂吸附的有机污染物被分解，吸附树脂得到再生，使吸附树脂恢复吸附能力。采用本发明的吸附树脂的原位电再生工艺，不需要消耗和处理酸、碱或有机溶剂等树脂再生的洗脱液，大大的降低了吸附树脂的再生成本，也简化了再生工艺。
Description
技术领域
本发明涉及吸附树脂的再生。
背景技术
树脂吸附技术作为一种废水处理新技术已逐步应用于各类高浓度有机废水的有用物质资源化中，但很多医药中间体、农药中间体、染料中间体等精细化工废水中污染物种类多、浓度低，可以使用各种吸附树脂将其分离，以便于废水的后续处理、达标排放。但常规采用的酸、碱或有机溶剂脱附方法不但成本高，而且脱附得到的高浓废液无综合利用价值，必须采取焚烧或安全填埋的方法处置，费用高昂，严重限制了树脂吸附技术在废水处理中的推广应用。
发明内容
本发明的目的就是提供一种利用直流电场中电极反应产生的新生态氧〔O〕和羟基自由基等高活性基团，在具有催化作用的阳极金属的共同作用下，将树脂床层中吸附的有机污染物分解，从而使树脂床层得到再生的工艺方法，这种“原位”再生将使树脂恢复吸附能力，可以继续处理废水。
本发明的技术方案如下：
一种吸附树脂的原位电再生工艺，它是将吸附树脂用圆筒状的离子交换膜包裹，在吸附树脂中安装有阳极，在离子交换膜外安装有阴极，吸附树脂床层上、下有多孔板以防止吸附树脂泄漏，当吸附树脂吸附饱和后，在吸附树脂床层注入阳极再生液，在离子交换膜外注入阴极循环液，将阳极和阴极接通直流电源，吸附树脂吸附的有机污染物被分解，吸附树脂得到再生，使吸附树脂恢复吸附能力。
上述的原位电再生工艺，所述的离子交换膜是阳离子交换膜或阴离子交换膜。
上述的原位电再生工艺，所述的阳极可以是钛基涂敷钌电极或钛基涂敷铱电极。
上述的原位电再生工艺，所述的阳极再生液和阴极循环液可以分别配有循环泵使阳极再生液和阴极循环液循环流动。
上述的原位电再生工艺，所述的阳极再生液或/和阴极循环液可以配有加热器。
本发明的原位电再生工艺的工作原理是：
离子交换膜的作用是有选择地让离子通过，起到传递电流的作用。阳离子交换膜只能让阳离子通过，阴离子交换膜只能让阳离子通过；离子交换膜的选择种类主要取决于废水中污染物的性质和种类，要求污染物不能通过交换膜进入阴极区，例如酚在碱性条件下就可以通过阴离子交换膜，为避免此种情况发生，应选用阳离子交换膜；但污染物中在处理时的条件下没有会形成离子的物质，则可以任意选用阳离子交换膜或阴离子交换膜。
用阳离子交换膜时，阴极液一般选用0.5％氢氧化钠溶液，阳极区的钠离子通过阳膜进入阴极，与阴极产生的氢氧根结合，可以生成氢氧化钠，这样可以循环使用阴极液而不引入杂质。
用阴离子交换膜时，阴极液一般选用0.5％盐酸，阴极区的氯离子通过阴膜进入阳极区，剩余的氢离子则与阴极产生的氢氧根结合成水，这样可以避免阴极液的处理，只需要补充一定量的盐酸就可以继续使用。
采用本发明的吸附树脂的原位电再生工艺，不需要消耗和处理酸、碱或有机溶剂等树脂再生的洗脱液，大大的降低了吸附树脂的再生成本，也简化了再生工艺。
附图说明
图1为吸附树脂的原位电再生工艺的示意图，其中：1为离子交换膜；2为阳极；3为阴极；4为树脂层；5为树脂柱外壳；6为换热器；7为水泵；8为多孔板。
具体实施方式
实施例A：
阳离子交换膜采用聚乙烯异相阳离子交换膜(上海上化水处理材料有限公司生产的3361BW型)卷成直径d为30mm，高度h为250mm的柱，内装填NKA-2型大孔吸附树脂(天津南开大学化工厂生产)0.14kg。树脂床层中安装有刺状阳极，材料为钛基涂敷钌(河南新乡市未来水化学有限公司生产)，阳离子交换膜外包有阴极，材料为钛板。
用该吸附树脂处理含酚废水，苯酚浓度430mg/l，色度200倍。树脂处理废水20BV，平均出水苯酚浓度1.6mg/l，吸附去除率99.63％。然后进行原位电再生。
阳极再生液为5％氯化钠溶液，加盐酸调pH＝4，温度50℃，流量1BV/h；阴极循环液为0.5％氢氧化钠溶液，直流电场电压3V，循环时间2h。
再生结束树脂冷却后，以原吸附参数再次进行吸附操作；树脂饱和后，以前述原位电再生工艺参数进行原位电再生。以此周而复始10次，树脂对苯酚的吸附去除率在99.21-99.65％间，没有明显降低。
实施例B
阴离子交换膜采用聚乙烯均相阴离子交换膜(上海上化水处理材料有限公司生产的3362BW型)卷成直径d为50mm，高度h为400mm的柱，内装填非极性大孔吸附树脂(天津南开大学化工厂生产H103型)0.6kg。树脂床层中安装有刺状阳极，材料为钛基涂敷铱(河南新乡市未来水化学有限公司生产)，阴离子交换膜外包有阴极，材料为不锈钢。
用该吸附树脂处理含苯胺废水，苯胺浓度360mg/l，色度140倍。树脂处理废水20BV，平均出水苯胺浓度9mg/l，吸附去除率97.5％。然后进行原位电再生。
阳极再生液为5％氯化钠溶液，加氢氧化钠调pH＝10，温度40℃，流量1BV/h，直流电场电压15V，阴极循环液为0.5％盐酸，循环时间90min。
再生结束树脂冷却后，以原吸附参数再次进行吸附操作；树脂饱和后，以前述原位电再生工艺参数进行原位电再生。以此周而复始10次，树脂对苯酚的吸附去除率在96.6-97.5％间，没有明显降低。
实施例C
阳离子交换膜采用聚乙烯非均相阳离子交换膜(上海上化水处理材料有限公司生产的3361BW型)卷成直径d为50mm，高度h为400mm的柱，内装填非极性大孔吸附树脂(天津南开大学化工厂生产)0.6kg。树脂床层中安装有刺状阳极，材料为钛基涂敷铱(河南新乡市未来水化学有限公司生产)，阳离子交换膜外包有阴极，材料为不锈钢。
用该吸附树脂处理三环唑工艺废水，COD为19542mg/l。树脂处理废水12BV，平均出水COD2610mg/l，吸附去除率86.64％。然后进行原位电再生。
阳极再生液为10％氯化钠溶液，中性，温度60℃，流量1BV/h，直流电场电压30V，阴极循环液为0.5％氢氧化钠溶液，循环时间90min。
再生结束树脂冷却后，以原吸附参数再次进行吸附操作；树脂饱和后，以前述原位电再生工艺参数进行原位电再生。以此周而复始10次，树脂对COD的吸附去除率在84.1-86.5％间，没有明显降低。
Claims (5)
1. 一种吸附树脂的原位电再生工艺，其特征是：它是将吸附树脂用圆筒状的离子交换膜包裹，在吸附树脂中安装有阳极，在离子交换膜外安装有阴极，吸附树脂床层上、下有孔板以防止吸附树脂泄漏，当吸附树脂吸附饱和后，在吸附树脂床层注入阳极再生液，在离子交换膜外注入阴极循环液，将阳极和阴极接通直流电源，吸附树脂吸附的有机污染物被分解，吸附树脂得到再生，使吸附树脂恢复吸附能力。
2. 根据权利要求1所述的原位电再生工艺，其特征是：所述的离子交换膜是阳离子交换膜或阴离子交换膜。
3. 根据权利要求1所述的原位电再生工艺，其特征是：所述的阳极是钛基涂敷钌电极或钛基涂敷铱电极。
4. 根据权利要求1所述的原位电再生工艺，其特征是：所述的阳极再生液和阴极循环液分别配有循环泵使阳极再生液和阴极循环液循环流动。
5. 根据权利要求1所述的原位电再生工艺，其特征是：所述的阳极再生液或/和阴极循环液配有加热器。
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Granted publication date: 20080827 Termination date: 20151222 |
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| EXPY | Termination of patent right or utility model |