CN102372368B - 一种基于粉末树脂饮用水源水深度净化处理方法 - Google Patents
一种基于粉末树脂饮用水源水深度净化处理方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102372368B CN102372368B CN201110291937.5A CN201110291937A CN102372368B CN 102372368 B CN102372368 B CN 102372368B CN 201110291937 A CN201110291937 A CN 201110291937A CN 102372368 B CN102372368 B CN 102372368B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- resin
- water
- powdex
- mixture
- clarifier
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000011347 resin Substances 0.000 title claims abstract description 141
- 229920005989 resin Polymers 0.000 title claims abstract description 141
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 77
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 title claims abstract description 19
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 title claims abstract description 19
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000003957 anion exchange resin Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 29
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 claims description 24
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 claims description 24
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 17
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N Acrylic acid Chemical class OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 238000013461 design Methods 0.000 claims description 10
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 9
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 7
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 7
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 7
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 6
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 claims description 6
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 5
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 4
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims description 3
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 claims description 3
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 3
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 235000017550 sodium carbonate Nutrition 0.000 claims description 3
- UIIMBOGNXHQVGW-DEQYMQKBSA-M Sodium bicarbonate-14C Chemical compound [Na+].O[14C]([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-DEQYMQKBSA-M 0.000 claims description 2
- DPDMMXDBJGCCQC-UHFFFAOYSA-N [Na].[Cl] Chemical compound [Na].[Cl] DPDMMXDBJGCCQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 abstract description 4
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 239000003729 cation exchange resin Substances 0.000 abstract description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 abstract 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 abstract 1
- 239000012492 regenerant Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 13
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 11
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 10
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 10
- 239000012609 strong anion exchange resin Substances 0.000 description 9
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 7
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 6
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 5
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 5
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 5
- 238000005374 membrane filtration Methods 0.000 description 4
- 239000002957 persistent organic pollutant Substances 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 3
- 230000001932 seasonal effect Effects 0.000 description 3
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 3
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 2
- 208000031320 Teratogenesis Diseases 0.000 description 2
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- 230000000711 cancerogenic effect Effects 0.000 description 2
- 231100000315 carcinogenic Toxicity 0.000 description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 2
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 2
- 239000000645 desinfectant Substances 0.000 description 2
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000036541 health Effects 0.000 description 2
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 2
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 231100000350 mutagenesis Toxicity 0.000 description 2
- 238000002703 mutagenesis Methods 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 235000011181 potassium carbonates Nutrition 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- QJZYHAIUNVAGQP-UHFFFAOYSA-N 3-nitrobicyclo[2.2.1]hept-5-ene-2,3-dicarboxylic acid Chemical compound C1C2C=CC1C(C(=O)O)C2(C(O)=O)[N+]([O-])=O QJZYHAIUNVAGQP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010000060 Abdominal distension Diseases 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- GHXZTYHSJHQHIJ-UHFFFAOYSA-N Chlorhexidine Chemical compound C=1C=C(Cl)C=CC=1NC(N)=NC(N)=NCCCCCCN=C(N)N=C(N)NC1=CC=C(Cl)C=C1 GHXZTYHSJHQHIJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000276489 Merlangius merlangus Species 0.000 description 1
- 241001062472 Stokellia anisodon Species 0.000 description 1
- 208000009911 Urinary Calculi Diseases 0.000 description 1
- 206010000059 abdominal discomfort Diseases 0.000 description 1
- 238000005349 anion exchange Methods 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 229960003260 chlorhexidine Drugs 0.000 description 1
- 238000005660 chlorination reaction Methods 0.000 description 1
- 231100000739 chronic poisoning Toxicity 0.000 description 1
- 239000000701 coagulant Substances 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 239000000796 flavoring agent Substances 0.000 description 1
- 235000019634 flavors Nutrition 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000001475 halogen functional group Chemical group 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 239000004021 humic acid Substances 0.000 description 1
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 description 1
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 description 1
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000219 mutagenic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003505 mutagenic effect Effects 0.000 description 1
- 235000015497 potassium bicarbonate Nutrition 0.000 description 1
- 229910000028 potassium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011736 potassium bicarbonate Substances 0.000 description 1
- TYJJADVDDVDEDZ-UHFFFAOYSA-M potassium hydrogencarbonate Chemical compound [K+].OC([O-])=O TYJJADVDDVDEDZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 238000009418 renovation Methods 0.000 description 1
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 description 1
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002352 surface water Substances 0.000 description 1
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 1
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 1
- 230000003245 working effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
Abstract
本发明公开了一种基于粉末树脂饮用水源水深度净化处理方法，属于水深度净化处理领域。其步骤包括：在新鲜树脂储槽中预先加入粉末树脂混合物，粉末阴离子交换树脂与粉末阳离子交换树脂的体积比为1：1-1：5；将粉末树脂混合物以占处理水源水流量体积0.1~10%，进入水力循环澄清池中；处理后的粉末树脂与源水混合水进入水力循环澄清池进行沉降；将沉淀下的树脂进行回流至水力循环澄清池，其余树脂通过管道排出池体，进入再生池中进行再生处理；使用过的再生剂进行提纯回用或处置；将再生的树脂送入新鲜树脂储槽中备用，按需回用至水力循环澄清池。处理后出水CODMn及硬度达到并优于国家《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)，同时为树脂的资源化利用提供了一条途径。
Description
技术领域
本发明涉及到一种饮用水源水的处理方法，具体说是指利用粉末阴离子交换树脂与粉末磁性阳离子交换树脂结合应用于新型改进型水力循环澄清池中快速处理饮用水源水中天然有机物和硬度的方法。
背景技术
近年来经济快速发展的同时，地表水源水质逐渐恶化，而人们对饮用水水质的要求在不断提高。目前我国饮用水处理面临两大严峻问题:天然有机污染物和硬度的去除。天然有机物(如腐殖酸等)不仅产生色嗅味等方面的问题，且能与氯消毒剂反应生成卤代消毒副产物，这类消毒副产物如三卤甲烷、卤乙酸等具有“致突变、致畸、致癌”等特性，严重危害人类健康。水体中硬度含量偏高易引起人体肠胃不适、腹胀甚至肾结石等疾病，其产生的水垢会引起人体慢性中毒甚至可致癌致畸，威胁人类健康，并对日常生活产生一定影响。且天然有机物和硬度都会对后续膜处理工艺产生不可逆的污染，严重影响膜的使用寿命，基于上述情况，常规水处理混凝-沉淀-过滤-消毒工艺已不能达到饮用水质标准。
季节性的高有机污染物和高硬度是饮用水处理的难题，常规水处理工艺已无法对高有机物和高硬度有很好的去除。现有技术中，对天然有机物的处理方法主要有强化混凝，臭氧-活性炭，膜滤法等，其都存在缺点，强化混凝中混凝剂不具有再生性，且产生较多的污泥，不易处理；活性炭对有机氯化物、氯化致突变物质前体物去除效果较差，要不断再生或更换；臭氧处理出水再进行氯消毒时，某些中间产物易于与氯反应，产生更多的三卤甲烷类物质，使水的致突变活性增加；膜滤法对天然有机物具备较高的去除能力，但易产生膜污染，且清洗较难。
硬度的去除法主要有石灰软化法，膜滤法等。石灰软化法缺陷在于对溶解性的天然碳酸钙及碳酸盐类物质产生的硬度难以去除；膜滤法尽管对硬度去除率较高，但易堵塞，成本较高，不易推广。
离子交换方法是现在用于水处理中一种较为有效广泛的方法。采用离子交换树脂中不同的基团即可达到去除不同目标污染物的目的。如采用阳离子交换树脂可以去除水体中的钙、镁等金属离子，而阴离子交换树脂则利用其阴离子交换基团达到去除水体中有机污染物的目的，其原理主要是树脂上所带的离子交换基团可以与水体中的不同带电基团进行置换，进而达到去除水体中目标污染物的作用。同时树脂在盐溶液中又具备良好的可再生性，可以循环使用。而粉末树脂由于其颗粒直径小，具有高比表面积，可以大大的提高对目标污染物的去除效率，减少运行周期而受到广泛关注。
发明内容
1.发明要解决的技术问题
针对现有饮用水处理中天然有机物和硬度的问题，本发明提供了一种基于粉末树脂饮用水源水深度净化处理方法，采用粉末阳离子树脂和粉末阴离子树脂结合并应用于新型改进型水力循环澄清池中快速去除有机污染物和硬度，不仅可以解决季节性高有机物和高硬度的问题，减少处理时间，提高去除效率，同时通过盐溶液进行重复再生减少了运行成本，资源化的利用了树脂，节省了试剂的费用。
2.技术方案
一种基于粉末树脂的饮用水源水深度净化处理方法，其步骤包括：
（1）在新鲜树脂储槽中预先加入粉末树脂的混合物，粒径小于500μm的粉末阴离子交换树脂与粒径小于500μm的粉末阳离子交换树脂的体积比为1：1-1：5；
（2）将步骤（1）中粉末树脂的混合物以占处理水源水流量体积0.1~10%，通过管式混合的方式与水源水从水力循环澄清池底沿切线方向，通过水力循环方式一起进入水力循环澄清池中，实现液固充分混合；
（3）处理后的粉末树脂的混合物与水源水混合水进入水力循环澄清池的斜板或斜管沉淀池进行自然或磁性沉降；
（4）将步骤（3）沉淀下来的粉末树脂的混合物通过水力循环澄清池的树脂回流调节器进行回流至水力循环澄清池，其余粉末树脂的混合物通过管道排出池体，进入再生池中进行再生处理；
（5）再生池中加入再生剂对粉末树脂的混合物进行再生，使用过的再生剂进行提纯回用或处置；
（6）将步骤（5）中再生的粉末树脂的混合物送入新鲜树脂储槽中备用，按需回用至水力循环澄清池。
所述的水力循环澄清池包括设置于水力循环澄清池底部的切线螺旋喷水器，切线螺旋喷水器的底部与进水管相连接，所述的切线螺旋喷水器上部连接絮凝筒，絮凝筒的下部设置树脂回流调节器，所述的絮凝筒的上方设置有絮凝一室和絮凝二室，水力循环澄清池顶部设置有清水集结区，清水集结区布置有溢流管，清水集结区的底部为斜管或斜板沉淀池，斜管或斜板沉淀池的下端为沉淀分离区和树脂沉集区，树脂沉集区与树脂回流管和放空管相连接。
上述步骤（1）中的粉末树脂是指粒径小于500μm的高分子聚合物，包括但不限于南京大学、澳大利亚ORICA公司研制的产品。优选磁性苯乙烯或丙烯酸系强碱阴离子交换树脂及复合功能树脂，其中磁性苯乙烯系强碱阴离子交换树脂为南京大学于2009年12月22日提交的专利申请号200910264445.X（公开号101708475A）中所确定的磁性苯乙烯系强碱阴离子交换树脂，磁性丙烯酸系强碱阴离子交换树脂为南京大学于2010年1月12日提交的专利申请号201010017687.1（公开号101781437A）中所确定的磁性丙烯酸系强碱阴离子交换树脂；阳离子树脂为南京大学于2010年10月5日提交的专利申请号201010500161.9（公开号101948554A）中所确定的磁性丙烯酸系弱酸阳离子交换树脂。
步骤（2）中管式混合包括管式静态混合和扩散混合，水力停留时间5~300min。
步骤（2）中水力循环澄清池的进水喷嘴采用单向、双向或三向设计。
步骤（3）中所述的自然沉降是指主要依靠重力沉降手段在斜板或斜管沉淀池中实现上述分离过程，而磁性沉降是指在沉淀分离区底部利用外加磁性作用促进粉末树脂的混合物和水的分离。
步骤（4）中的60~95%沉淀下来的树脂通过树脂回流调节器回流至水力循环澄清池，其原理是树脂在水力旋流形成的压差作用下被吸入絮凝筒内形成回流，回流树脂比调节采用了手动蝶阀的开启原理，通过水力循环澄清池的絮凝筒下部设计的树脂回流调节器进行；沉淀下来的树脂5~40%的树脂混合物进入再生池。
步骤（5）中的再生剂主要为盐溶液，包括氯化钠、氯化钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸钠或碳酸钾溶液，浓度为8~20%；再生剂与树脂混合时间为10-200min，沉降时间为30-90min。
3.有益效果
本发明提供了一种饮用水源水中天然有机物和硬度的去除方法，根据饮用水中季节性高有机物和硬度的特点，可以快速有效经济的予以处理，出水CODMn及硬度达到并优于国家《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)，同时为树脂的资源化利用提供了一条途径。本发明的再生方法可以同时资源化的利用树脂，节约了处理成本。且这种基于磁性树脂应用而改进的新型旋流式水力循环澄清池，对流量变化适应性较强，具有水头损失小，体积小，结构简单，处理效率高，能耗低等优点，可有效降低磁性树脂的破碎率，提高了树脂的利用效率。
附图说明
图1为水力循环澄清池结构示意图；
图中标注为：1树脂回流调节器、2放空管、3树脂沉集区、4沉淀分离区、5溢流管、6清水集结区、7絮凝一室、8絮凝二室、9斜管或斜板沉淀池、10树脂回流管、11絮凝筒、12切线螺旋喷水器、13进水管；
图2为水力循环澄清池的进水喷嘴采用单向设计的示意图；
图3为水力循环澄清池的进水喷嘴采用双向设计的示意图；
图4为水力循环澄清池的进水喷嘴采用三向设计的示意图。
具体实施方式
结合图1所示水力循环澄清池包括设置于水力循环澄清池底部的切线螺旋喷水器12，切线螺旋喷水器12的底部与进水管13相连接，所述的切线螺旋喷水器13上部连接絮凝筒11，絮凝筒11的下部设置树脂回流调节器1，所述的絮凝筒11的上方设置有絮凝一室7和絮凝二室8，水力循环澄清池顶部设置有清水集结区6，清水集结区6布置有溢流管5，清水集结区6的底部为斜管或斜板沉淀池9，斜管或斜板沉淀池9的下端为沉淀分离区4和树脂沉集区3，树脂沉集区3与树脂回流管10和放空管2相连接。
实施例1
某水源水的进水CODMn为6mg/L，硬度（以CaCO3计）含量为150mg/L，以20m3/h的流速进入10m3水力循环澄清池中，净化处理步骤为：
（1）在新鲜树脂储槽中预先加入加入0.1m3的磁性苯乙烯系强碱阴离子交换树脂和0.2m3的磁性丙烯酸系弱碱阳离子交换树脂；
（2）从新鲜树脂槽中以0.1m3/h的流量泵入树脂混合液，在进水管13中通过管式混合的方式与水源水从水力循环澄清池底沿切线方向，通过水力循环方式一起进入水力循环澄清池中，实现液固在絮凝一室7和絮凝二室8中充分混合；
（3）处理后的粉末树脂与源水混合水通过清水集结区6，清水通过溢流管5溢出澄清池，树脂进入水力循环澄清池的斜板或斜管沉淀池9进行自然或磁性沉降；
（4）将步骤（3）沉淀下的树脂通过水力循环澄清池的树脂回流调节器1进行回流至水力循环澄清池，其余树脂通过管道排出池体，进入再生池中进行再生处理；
（5）再生池中加入再生剂对树脂进行再生，使用过的再生剂进行提纯回用或处置；
（6）将步骤（5）中再生的树脂送入新鲜树脂储槽中备用，按需回用至水力循环澄清池。
上述步骤（1）中的粉末树脂是指粒径小于500μm的高分子聚合物，包括但不限于南京大学、澳大利亚ORICA公司研制的产品。优选磁性苯乙烯或丙烯酸系强碱阴离子交换树脂及复合功能树脂，其中磁性苯乙烯系强碱阴离子交换树脂为南京大学于2009年12月22日提交的专利申请号200910264445.X（公开号101708475A）中所确定的磁性苯乙烯系强碱阴离子交换树脂，磁性丙烯酸系强碱阴离子交换树脂为南京大学于2010年1月12日提交的专利申请号201010017687.1（公开号101781437A）中所确定的磁性丙烯酸系强碱阴离子交换树脂；阳离子树脂为南京大学于2010年10月5日提交的专利申请号201010500161.9（公开号101948554A）中所确定的磁性丙烯酸系弱酸阳离子交换树脂。
步骤（2）中管式混合包括管式静态混合和扩散混合，水力停留时间100min。
步骤（2）中水力循环澄清池的切线螺旋喷水器12的进水喷嘴采用单向，图2所示。
步骤（3）中所述的自然沉降是指主要依靠重力沉降等手段在斜板或斜管沉淀池9中实现上述分离过程，而磁性沉降是指在沉淀分离区4底部利用外加磁性作用促进树脂和水的分离,底部树脂沉集区3沉淀的树脂以0.1m3/h的流量进入缓冲罐。
步骤（4）中的80%沉淀下来的树脂通过树脂回流调节器1回流至水力循环澄清池，其原理是树脂在水力旋流形成的压差作用下被吸入絮凝筒1内形成回流，回流树脂比调节采用了手动蝶阀的开启原理，通过水力循环澄清池的絮凝筒下部设置的树脂回流调节器1进行；沉淀下来的树脂20%的树脂混合物进入再生池。
步骤（5）中的再生剂主要为氯化钠溶液，浓度为10%。再生液与树脂混合时间为100min，沉降时间为60min。再生后的树脂通过树脂回流管10进入澄清池参与反应。树脂罐中的树脂根据流失量适量的进行补充。沉淀池上部可实现连续出水，CODMn<3mg/L,硬度<40mg/L。
实施例2
采用实施例1水源水及其流速和水力循环澄清池，净化处理步骤同实施例1，不同为：
步骤（1）在新鲜树脂储槽中预先加入0.1m3的磁性苯乙烯系强碱阴离子交换树脂和0.5m3的磁性丙烯酸系弱碱阳离子交换树脂；
步骤（2）从新鲜树脂槽中以2m3/h的流量泵入树脂混合液，通过管式混合的方式与水源水从水力循环澄清池底沿切线方向，通过水力循环方式一起进入水力循环澄清池中，实现液固充分混合；
步骤（2）中管式混合包括管式静态混合和扩散混合，水力停留时间5min。
步骤（2）中水力循环澄清池的进水喷嘴采用双向，图3所示。
步骤（4）中的60%沉淀下来的树脂通过回流树脂调节器回流至水力循环澄清池，沉淀下来的树脂40%的树脂混合物进入再生池。
步骤（5）中的再生剂主要为氯化钠溶液，浓度为8%。再生液与树脂混合时间为200min，沉降时间为90min。树脂罐中的树脂根据流失量适量的进行补充。沉淀池上部可实现连续出水，CODMn<3mg/L,硬度<40mg/L。
实施例3
某水源水的进水CODMn为10mg/L,硬度（以CaCO3计）含量为200mg/L,以20m3/h的流速进入20m3水力循环澄清池中，采用实施例1净化处理方法，不同为：
步骤（1）在新鲜树脂储槽中预先加入0.2m3的磁性苯乙烯系强碱阴离子交换树脂和0.2m3的磁性丙烯酸系弱碱阳离子交换树脂；
步骤（2）从新鲜树脂槽中以0.2m3/h的流量泵入树脂混合液，通过管式混合的方式与水源水从水力循环澄清池底沿切线方向，通过水力循环方式一起进入水力循环澄清池中，实现液固充分混合；
步骤（2）中管式混合包括管式静态混合和扩散混合，水力停留时间300min。
步骤（2）中水力循环澄清池的进水喷嘴采用双向。
步骤（3）中底部沉淀的树脂以0.2m3/h的流量进入缓冲罐。
步骤（4）中的90%沉淀下来的树脂通过回流树脂调节器回流至水力循环澄清池，沉淀下来的树脂10%的树脂混合物进入再生池。
步骤（5）中的再生剂主要为氯化钠溶液，浓度为12%。再生液与树脂混合时间为10min，沉降时间为30min。树脂罐中的树脂根据流失量适量的进行补充。沉淀池上部可实现连续出水，CODMn<3mg/L,硬度<40mg/L。
实施例4
采用实施例3水源水及其流速和水力循环澄清池，步骤同实施例3，,不同为：
步骤（1）在新鲜树脂储槽中预先加入0.2m3的磁性苯乙烯系强碱阴离子交换树脂和0.6m3的磁性丙烯酸系弱碱阳离子交换树脂；
步骤（2）从新鲜树脂槽中以0.02m3/h的流量泵入树脂混合液；
步骤（2）中管式混合包括管式静态混合和扩散混合，水力停留时间200min。
步骤（2）中水力循环澄清池的进水喷嘴采用三向，图4所示。
步骤（5）中的再生剂主要为氯化钠溶液，浓度为12%。再生液与树脂混合时间为100min，沉降时间为80min。树脂罐中的树脂根据流失量适量的进行补充。沉淀池上部可实现连续出水，CODMn<2mg/L,硬度<40mg/L。
实施例5
某水源水的进水CODMn为15mg/L,硬度含量为300mg/L,以20m3/h的流速进入20m3水力循环澄清池中，净化处理步骤同实施例1，不同为：
步骤（1）在新鲜树脂储槽中预先加入加入0.5m3的磁性苯乙烯系强碱阴离子交换树脂和0.8m3的磁性丙烯酸系弱碱阳离子交换树脂；
步骤（2）从新鲜树脂槽中以0.2m3/h的流量泵入树脂混合液；
步骤（2）中管式混合包括管式静态混合和扩散混合，水力停留时间300min。
步骤（2）中水力循环澄清池的进水喷嘴采用双向。
步骤（4）中的95%沉淀下来的树脂通过回流树脂调节器回流至水力循环澄清池，沉淀下来的树脂5%的树脂混合物进入再生池。
步骤（5）中的再生剂主要为氯化钠溶液，浓度为20%。再生液与树脂混合时间为200min，沉降时间为90min。树脂罐中的树脂根据流失量适量的进行补充。沉淀池上部可实现连续出水，CODMn<3mg/L,硬度<40mg/L。
实施例6
采用实施例5水源水及其流速和水力循环澄清池，步骤同实施例5，不同为：
步骤（5）中的再生剂主要为氯化钾溶液，浓度为20%。再生液与树脂混合时间为200min，沉降时间为70min。树脂罐中的树脂根据流失量适量的进行补充。沉淀池上部可实现连续出水，CODMn<3mg/L,硬度<40mg/L。
实施例7
采用实施例5水源水及其流速和水力循环澄清池，步骤同实施例5，不同为：
步骤（5）中的再生剂主要为碳酸氢钠溶液，浓度为10%。再生液与树脂混合时间为200min，沉降时间为70min。树脂罐中的树脂根据流失量适量的进行补充。沉淀池上部可实现连续出水，CODMn<3mg/L,硬度<40mg/L。
实施例8
采用实施例5水源水及其流速和水力循环澄清池，步骤同实施例5，不同为：
步骤（5）中的再生剂主要为碳酸氢钾溶液，浓度为10%。再生液与树脂混合时间为200min，沉降时间为70min。树脂罐中的树脂根据流失量适量的进行补充。沉淀池上部可实现连续出水，CODMn<3mg/L,硬度<40mg/L。
实施例9
采用实施例5水源水及其流速和水力循环澄清池，步骤同实施例5，不同为：
步骤（5）中的再生剂主要为碳酸钠溶液，浓度为20%。再生液与树脂混合时间为100min，沉降时间为70min。树脂罐中的树脂根据流失量适量的进行补充。沉淀池上部可实现连续出水，CODMn<3mg/L,硬度<40mg/L。
实施例10
采用实施例5水源水及其流速和水力循环澄清池，步骤同实施例5，不同为：
步骤（5）中的再生剂主要为碳酸钾溶液，浓度为10%。再生液与树脂混合时间为200min，沉降时间为60min。树脂罐中的树脂根据流失量适量的进行补充。沉淀池上部可实现连续出水，CODMn<3mg/L,硬度<40mg/L。
Claims (1)
1.一种基于粉末树脂的饮用水源水深度净化处理方法，其步骤包括：
（1）在新鲜树脂储槽中预先加入粉末树脂的混合物，粒径小于500μm的粉末阴离子交换树脂与粒径小于500μm的粉末阳离子交换树脂的体积比为1：1-1：5，所述的粉末阴离子交换树脂为磁性苯乙烯或丙烯酸系强碱阴离子交换树脂；粉末阳离子交换树脂为磁性丙烯酸系弱酸阳离子交换树脂；
（2）将步骤（1）中粉末树脂的混合物以占处理水源水流量体积0.1~10%，通过管式混合的方式与水源水从水力循环澄清池底沿切线方向，通过水力循环方式进入水力循环澄清池中，实现液固充分混合，所述的水力循环澄清池包括设置于反应器底部的切线螺旋喷水器，切线螺旋喷水器的底部与进水管相连接，所述的切线螺旋喷水器上部连接絮凝筒，絮凝筒的下部设置树脂回流调节器，所述的絮凝筒的上方设置有絮凝一室和絮凝二室，水力循环澄清池顶部设置有清水集结区，清水集结区布置有溢流管，清水集结区的底部为斜管或斜板沉淀池，斜管或斜板沉淀池的下端为沉淀分离区和树脂沉集区，树脂沉集区与树脂回流管和放空管相连接；
（3）处理后的粉末树脂的混合物与水源水的混合水进行自然或磁性沉降；
（4）将步骤（3）沉淀下来的粉末树脂的混合物通过树脂回流调节器进行回流至水力循环澄清池，其余粉末树脂的混合物通过管道排出池体，进入再生池中进行再生处理；
（5）再生池中加入再生剂对粉末树脂的混合物进行再生，使用过的再生剂进行提纯回用或处置；
（6）将步骤（5）中再生的粉末树脂的混合物送入新鲜树脂储槽中备用，按需回用至水力循环澄清池。
2.根据权利要求1所述的基于粉末树脂的饮用水源水深度净化处理方法，其特征在于步骤（2）中管式混合包括管式静态混合和扩散混合，水力停留时间5~300min。
3.根据权利要求1或2中所述的基于粉末树脂的饮用水源水深度净化处理方法，其特征在于，步骤（3）中所述的自然沉降是指主要依靠重力沉降手段在斜板或斜管沉淀池中实现上述分离过程，而磁性沉降是指在沉淀分离区底部利用外加磁性作用促进粉末树脂的混合物和水的分离。
4.根据权利要求1所述的基于粉末树脂的饮用水源水深度净化处理方法，其特征在于步骤（5）中的再生剂主要为盐溶液，包括氯化钠、氯化钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸钠或碳酸钾溶液，浓度为8~20%；再生剂与粉末树脂的混合物混合时间为10-200min，沉降时间为30-90min。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201110291937.5A CN102372368B (zh) | 2011-09-30 | 2011-09-30 | 一种基于粉末树脂饮用水源水深度净化处理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201110291937.5A CN102372368B (zh) | 2011-09-30 | 2011-09-30 | 一种基于粉末树脂饮用水源水深度净化处理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102372368A CN102372368A (zh) | 2012-03-14 |
| CN102372368B true CN102372368B (zh) | 2013-08-07 |
Family
ID=45791678
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201110291937.5A Active CN102372368B (zh) | 2011-09-30 | 2011-09-30 | 一种基于粉末树脂饮用水源水深度净化处理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102372368B (zh) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102603100A (zh) * | 2012-04-01 | 2012-07-25 | 南京大学 | 一种基于分体式水力循环反应器的水中重金属离子快速去除系统与方法 |
| CN103408102A (zh) * | 2013-08-14 | 2013-11-27 | 南京大学 | 一种使脱附液减量化的离子交换树脂再生方法 |
| CN104925891B (zh) * | 2015-05-21 | 2018-04-03 | 南京大学 | 一种上升流反应与分离一体化粉末树脂净化器及其净化方法 |
| CN109019750B (zh) * | 2018-10-09 | 2023-12-01 | 江苏神洲环境工程有限公司 | 一种磁性树脂净水设备 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6863905B1 (en) * | 2002-05-21 | 2005-03-08 | Shanbrom Technologies, Llc | Enhanced iodine treatment of drinking water |
| CN201271524Y (zh) * | 2008-09-11 | 2009-07-15 | 东莞金洲纸业有限公司 | 一种水力循环澄清池的改进 |
| CN101708475B (zh) * | 2009-12-22 | 2012-08-29 | 南京大学 | 磁性苯乙烯系强碱阴离子交换微球树脂及其制备方法 |
| CN101781437B (zh) * | 2010-01-12 | 2012-07-04 | 南京大学 | 一种磁性丙烯酸系强碱阴离子交换微球树脂及其制备方法 |
| CN101863564B (zh) * | 2010-07-01 | 2013-01-09 | 南京大学 | 基于树脂和沸石的饮用水源水深度净化处理方法 |
| CN101948554A (zh) * | 2010-10-09 | 2011-01-19 | 南京大学 | 磁性丙烯酸系弱酸阳离子交换微球树脂及其合成方法 |
-
2011
- 2011-09-30 CN CN201110291937.5A patent/CN102372368B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102372368A (zh) | 2012-03-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101648759B (zh) | 加工不锈钢产生废水的回收回用处理方法 | |
| CN102826680B (zh) | 一种油田高含硅废水回用锅炉预处理工艺及装置 | |
| CN102923905B (zh) | 一种稀土冶炼废水的处理方法及装置 | |
| CN100513334C (zh) | 一种冶金污水深度处理的方法 | |
| CN101402493A (zh) | 一种高含氟污水的处理方法 | |
| CN102372368B (zh) | 一种基于粉末树脂饮用水源水深度净化处理方法 | |
| CN105540971A (zh) | 一种用于碎煤加压气化工业废水深度处理及高回收率的工艺 | |
| CN104445706A (zh) | 一种高浓盐水浓缩方法 | |
| CN103771630A (zh) | 一种矿山酸性重金属废水处理及回用工艺 | |
| CN102139976A (zh) | Mdi生产过程中含盐废水的处理方法 | |
| CN105347574A (zh) | 一种石墨提纯废水的除氟方法及处理系统 | |
| CN107698092A (zh) | 一种可移动式含氟废水处理方法及装置 | |
| CN103408102A (zh) | 一种使脱附液减量化的离子交换树脂再生方法 | |
| CN202865053U (zh) | 一种循环水排污水和反渗透浓水的处理装备 | |
| CN109422383A (zh) | 一种中水回用处理工艺 | |
| CN110563177A (zh) | 一种含铬废水在线循环处理装置及方法 | |
| CN103193352A (zh) | 双氯芬酸生产废水的深度处理方法 | |
| CN207567053U (zh) | 一种可移动式含氟废水处理装置 | |
| CN216236502U (zh) | 一种垃圾填埋场渗滤液处理系统 | |
| CN215798870U (zh) | 一种利用锰尾矿的低浓度氨氮锰废水处理系统 | |
| CN215365311U (zh) | 高煤含盐废水处理系统 | |
| CN213266011U (zh) | 一种深度除氟系统 | |
| CN104445504B (zh) | 一种增强吸附地下水中氟化物和硫酸盐并回收硫酸铵的方法 | |
| CN208413999U (zh) | 一种适用于高硬度废水除硬的装置 | |
| CN106673290A (zh) | 一种碎煤加压气化废水零排放处理工艺 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |