CN101139152A - 一种树脂用于印染废水的深度处理及回用的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种树脂用于印染废水的深度处理及回用的方法，其步骤包括：(1)印染废水经厌氧好氧生化处理后，经静置过滤，去除悬浮物，在0.5～10BV/h的流速下，经过装填有离子交换与吸附复合功能树脂的吸附装置，吸附温度为0～40℃；将吸附饱和的树脂用重量百分比浓度为3％～8％的碱性、酸性无机脱附剂依次脱附，高浓脱附液进入污泥调节池，低浓脱附液至生化前端进行生化处理或用于配制下批脱附液循环使用。本发明采用了新的组合脱附工艺，具有工艺简单、操作方便、自动化程度高、运行成本低、处理效果好的优点。处理后达到印染用水水质标准，使得生化出水在达到排放标准的基础上进一步完成回用，实现了印染废水的减量化和资源化。
Description
技术领域
本发明涉及的印染废水生化尾水深度处理及回用技术，具体而言，是指利用离子交换与吸附双重功能树脂对印染废水生化尾水中残留的有机物、无机物等进行处理并使得废水回用的方法。
背景技术
印染废水成分复杂，有机物浓度高，可生化性差，色度高，水质变化大，水量大，占工业废水的35％，且90％作为废水排放。经过生化处理后，由于水量水质的变化和生化难降解性，相当一部分不能达到排放标准。与此同时，印染业是高耗水行业，节水是该行业的重要课题。因此，有必要对其进行深度处理，使其达到回用标准。一方面降低废水排放量，另一方面减少耗水量。
目前对于印染废水的深度处理主要有物理法、生物法、化学法三大类方法。使用某种单一的方法都难以达到预期处理效果，所以一般采用联用技术，如物理-化学、物理-生物联用技术。物理法包括活性炭吸附、树脂吸附、膜分离，活性炭吸附法成本较低，但饱和周期短，而且无法再生；膜分离法投资高，寿命短，且对水质要求高，否则膜易堵塞。化学法包括光化学氧化、臭氧氧化、电化学氧化，这几种方法运行成本都很高，而且一般适用于小股废水，实际生产中针对大水量的情形尚没有应用先例。生物法一般指与物理法联用的生物活性炭技术，其是将微生物膜挂在活性碳孔道表面，虽然可以解决活性碳再生的问题，但成本高，水质要求稳定，操作要求苛刻。这些对于实际水量大、水质变化大的印染废水，都有一定的局限性。
采用树脂法处理废水的技术是近年来新兴的一项废水处理技术，其通常用于处理有毒有机废水及其资源化。在实际应用过程中，废水中的有毒有机物(溶质)通过吸附树脂(吸附剂)床层时，吸附剂和溶质分子之间产生了范德华引力，溶质分子被吸附在吸附剂表面。若能形成氢键时，则可大大提高吸附选择性。被吸附的溶质(有毒有机物)选用适当的方式即可完全洗脱，树脂可重复利用。高浓度脱附液一般可直接送生产车间套用以回收产品或加以综合利用，实现污染物的资源化。经树脂吸附后，废水COD可从几万降至几百，但其处理的物质较为单一，废水成分也相对简单。
发明内容
1、发明目的
针对印染废水的深度处理存在的成本高、水质要求稳定、操作要求苛刻等问题，本发明提供了一种树脂用于印染废水的深度处理及回用的方法，采用这个方法可以投资较少、运行成本低、操作简单、效果稳定，去除印染废水生化尾水中残留的有机物、无机物等，从而使处理的生化尾水的各项指标达到印染用水水质标准后回用于印染生产工艺中。
2、技术方案
一种树脂吸附法处理印染废水生化出水的方法，其步骤包括：
1)印染废水经厌氧好氧生化处理后，经静置将上层澄清液过滤，去除影响吸附的悬浮物，在0.5～10BV/h的流速下，经过装填有离子交换与吸附复合功能树脂的吸附装置，吸附温度为0～40℃；
2)将步骤1)中吸附饱和的树脂用重量百分比浓度为3％～8％的碱性、酸性无机脱附剂依次脱附，脱附条件为10～60℃，高浓脱附液进入污泥调节池，低浓脱附液至生化前端进行生化处理或用于配制下批脱附液循环使用。
上述步骤1)中的树脂选用离子交换与吸附双重功能树脂，优选NDA-99，NDA-88，ND-150离子交换与吸附双重功能树脂(南大戈德环保科技有限公司)。
将经厌氧好氧生化处理和过滤处理过的废水在0～40℃和0.5～10BV/h的条件下经过装填有离子交换与吸附双重功能树脂的固定床或移动床吸附装置，使发色剂、难降解大分子等有机及及无机物吸附在树脂上，吸附后的废水COD不高于40mg/L，其它各指标达到印染用水水质标准。
步骤2)中所述碱性、酸性无机脱附剂依次脱附步骤依次为碱性脱附剂脱附、用水洗至中性、酸性脱附剂进行脱附、用水洗至中性、碱性脱附剂脱附、用水洗至中性。碱性脱附剂为重量百分比浓度为3％～8％的NaOH溶液，酸性复合脱附剂为重量百分比浓度为3％～8％的HCL溶液。
本发明中树脂吸附出水回用到生产中各环节，高浓脱附液可进入生化系统的污泥调节池，低浓脱附液回流到生化前端或用于下批脱附液的配制。
3、有益效果
本发明提供了树脂用于印染废水的深度处理及回用的方法，针对印染废水的复杂性以及传统的脱附方法存在的困难，采用了新的组合脱附工艺，具有工艺简单、操作方便、自动化程度高、运行成本低、处理效果好的显著优点。印染废水经生化处理后出水COD为100-300mg/L，不能直接排放，距回用标准甚远。经过本发明处理后，可将COD降至不高于40mg/L，色度降至无色透明，达到印染用水水质标准，使得生化出水在达到排放标准的基础上进一步完成回用，实现了印染废水的减量化和资源化。
具体实施方式
以下通过具体实施例进一步说明本发明，以下百分比浓度为重量百分比浓度。
实施例1
将10mL复合功能树脂如NDA-88装入带夹套直径为8mm的玻璃吸附柱中。向印染废水生化处理尾水静置片刻，过滤取上层澄清液，在室温下以40mL/h(40mL/h与树脂体积10mL之比为4BV/h，即每小时4个树脂床体积)的流速通过树脂床层，处理量为10000mL/批。原生化出水COD为298mg/L，经树脂吸附后出水COD为38mg/L，无色透明，COD去除率为87.2％。
在60℃下，依次用10mL8％的NaOH液、40mL水、10mL6％的HCL液、40mL水、10mL6％的NaOH液和40mL自来水逆流脱附再生树脂床层，脱附流量为20mL/h，COD的脱附率为98％以上。树脂吸附出水回用到生产中各环节，高浓脱附液可进入生化系统的污泥调节池，低浓脱附液回流到生化前端或用于下批脱附液的配制。
实施例2
其它操作条件同实施实例1，将吸附流量提高一倍，经过预处理后以80mL/h的流量通过树脂床层，吸附处理效果如下：原生化出水COD为298mg/L，吸附出水COD为48mg/L，COD的去除率为83.9％。
在10℃下，依次用20mL6％的NaOH液、40mL水、20mL3％的HCL液、40mL水、20mL3％的NaOH液和40mL自来水逆流脱附再生树脂床层，脱附流量为10mL/h，COD的脱附率为96％以上。树脂吸附出水回用到生产中各环节，高浓脱附液可进入生化系统的污泥调节池，低浓脱附液回流到生化前端或用于下批脱附液的配制。
实施例3
其它操作条件同实施实例1，原生化出水COD为126mg/L，经预处理后以100mL/h的流量通过树脂床层，处理量为18000mL/批。吸附出水COD为25mg/L，COD的去除率为80.2％。
在30℃下，依次用30mL 3％的NaOH液、40mL水、20mL8％的HCL液、40mL水、20mL3％的NaOH液和40mL自来水逆流脱附再生树脂床层，脱附流量为15mL/h，COD的脱附率为96％以上。树脂吸附出水回用到生产中各环节，高浓脱附液可进入生化系统的污泥调节池，低浓脱附液回流到生化前端或用于下批脱附液的配制。
实施例4
其它操作条件同实施实例1，在48℃下，依次用10mL 6％的NaOH液、40mL水、10mL6％的HCL液、40mL水、10mL3％的NaOH液和40mL自来水逆流脱附再生树脂床层，脱附流量为10mL/h，COD的脱附率为95％以上。
实施例5
将实施实例1中的NDA-88树脂用NDA-99树脂代替，在各种流量和温度下，NDA-99吸附出水效果略优于NDA-88，但脱附效果不及NDA-88，脱附率为75％～88％。
实施例6
将10mL NDA-150树脂装入带夹套直径为8mm的玻璃吸附柱。将生化处理尾水过滤，在室温下以80mL/h的流速通过树脂床层，处理量为10000mL/批。原生化出水COD为126mg/L，经树脂吸附后出水COD为29mg/L，无色透明，COD去除率为77.0％。
经吸附后的NDA-150树脂进行蒸汽吹脱再生，蒸汽的温度为130℃，吹脱时间为10分钟，脱附体积为6BV，树脂经脱附再生后可恢复吸附能力，效果不如碱性、酸性无机脱附剂依次脱附。
实施例7
选用NDA-88树脂，采用移动床吸附技术，主要包括吸附塔和脱附塔等设备。吸附塔尺寸为Φ×H＝2.0×10.0m，废水停留时间为0.2h，有效容积约为30m3；脱附塔尺寸为Φ×H＝1.4×8.0m，设计脱附液停留时间为6.6h，有效容积约为10m3。原生化出水经曝气生物滤池预处理后，从吸附塔底加入，经树脂吸附后由吸附塔顶排出。树脂由吸附塔顶进入，依靠重力作用以密实状态向下移动，并逐步达到吸附饱和而由吸附塔底排出，通过树脂输送器再从脱附塔顶加入，经脱附再生后由脱附塔底排出至吸附塔顶，循环使用。碱液从脱附塔底加入，对树脂再生后由脱附塔顶排出，脱附液进入污泥池处理。原生化出水COD约为300mg/L，经该法处理后降至40mg/L以下，出水无色透明。经碱液再生后，脱附率达98％以上。
Claims (5)
1.一种树脂用于印染废水的深度处理及回用的方法，其步骤包括：
a)印染废水经生化处理后，经静置将上层澄清液过滤，在0.5～10BV/h的流速下，经过装填有离子交换与吸附复合功能树脂的吸附装置，吸附温度为0～40℃；
b)将步骤a)中吸附饱和的树脂用重量百分比浓度为3％～8％的碱性、酸性无机脱附剂依次脱附，脱附条件为10～60℃，高浓脱附液进入污泥调节池，低浓脱附液至生化前端进行生化处理或用于配制下批脱附液循环使用。
2.根据权利要求1所述的一种树脂用于印染废水的深度处理及回用的方法，其特征是步骤a)中所述离子交换与吸附复合功能树脂为NDA-88，NDA-99，NDA-150树脂。
3.根据权利要求2所述的一种树脂用于印染废水的深度处理及回用的方法，其特征是步骤b)中所述碱性、酸性无机脱附剂依次脱附步骤依次为碱性脱附剂脱附、用水洗至中性、酸性脱附剂进行脱附、用水洗至中性、碱性脱附剂脱附、用水洗至中性。
4.根据权利要求3所述的一种树脂用于印染废水的深度处理及回用的方法，其特征是碱性脱附剂为重量百分比浓度为3％～8％的NaOH溶液，酸性复合脱附剂为重量百分比浓度为3％～8％的HCL溶液。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的一种树脂用于印染废水的深度处理及回用的方法，其特征是步骤a)中吸附装置为固定床或移动床。
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