CN105293830A - 一种古龙酸脱钠树脂再生废水的处理方法 - Google Patents

一种古龙酸脱钠树脂再生废水的处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种古龙酸脱钠树脂再生废水的处理方法，其工艺包括：1）电渗析：将质NaCl水溶液、古龙酸脱钠树脂再生废水和纯水分别加入到电渗析器的极水室、淡水室和浓水室，开启设备进行脱盐处理，当浓水室内浓水的电导率高于淡水室内淡水的电导率的10—15倍时，停止运行，更换浓水；2）将过程1）所得的浓水作为以NaOH为树脂再生溶液进行树脂再生处理的洗脱液；3）将过程1）所得的淡水送入进入废水生化处理系统进行处理。本发明将电渗析技术、废水套用减排方法、废水生化处理方法三者有效的结合起来，使废水中的有机物与无机物分离，分别进行处理，减少了能源损耗；整个工艺操作简单，不仅处理速度快，而且环保安全。

Description

一种古龙酸脱钠树脂再生废水的处理方法
技术领域
本发明涉及水污染控制与处理技术，特别是涉及一种古龙酸脱钠树脂再生废水的处理方法。
背景技术
古龙酸脱钠树脂是一种阳离子交换树脂，离子交换树脂柱中加入古龙酸钠溶液后，溶液中的Na+与树脂上的H+发生交换后生成古龙酸，而树脂上的H+浓度不断减少，Na+浓度不断增加，直至交换效率下降，树脂失效。再生树脂时，先加NaOH溶液洗脱，使树脂柱中残留的蛋白质变性，在加入一定浓度HCl溶液洗脱，其中的H+可以将树脂上的Na+置换，最终使阳离子交换树脂恢复交换性能。
古龙酸脱钠树脂再生废水的特点：COD≥20000mg/L，pH≤0.5，电导率≥120ms/cm，Cl-浓度≥30000mg/L，硬度≥3000mg/L。目前，古龙酸脱钠树脂再生废水的处理方法主要有三种：一是物理蒸馏法，采用多效减压蒸发器对废水中的盐分及有机质进行分离后，通过集盐器进行回收，干燥液进行焚烧处理，蒸发后的冷凝水直接达标排放或者通过后续生化处理后达标排放。多效蒸发虽然在一定程度上节省了生蒸汽，但第一效仍需要源源不断地提供大量生蒸汽，并且末效产生的二次蒸汽还需要冷凝水冷凝，整个蒸发系统也比较复杂。第二种方法是传统的废水生化处理法，依次包括吹脱处理、调节池调节处理、UASB/IC厌氧生物处理、好氧曝气生物处理、二沉池沉降处理、末端深度处理等。虽然整个过程消耗的能量少，有机物去除率高，易沉降，不需要添加其它营养成分。但是厌氧菌繁殖慢，驯化困难，对环境条件要求严格，长期处理树脂再生废水容易导致盐分累积，最终影响菌的生长活性，甚至导致菌体死亡。第三种方法是采用fenton处理方法，首先将再生废水的pH调节至3-3.5，加入H2O2及FeSO4曝气2-3小时，然后调节pH至8-9，最后加絮凝剂沉淀。虽然该方法整体处理效果佳，但不稳定，且劳动强度大，处理成本高，泥量大，反应过程腐蚀性大。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺陷，提供一种操作简单、成本低、处理效果稳定的古龙酸脱钠树脂再生废水的方法，此方法在实施过程中不添加任何化学物质，并且能够达到废水套用减排的目的，不会造成环境污染，是一种绿色的废水治理方法。
本发明所采取的技术方案为：
一种古龙酸脱钠树脂再生废水的处理方法，其特征在于其工艺包括：
1）电渗析：将NaCl水溶液、古龙酸脱钠树脂再生废水和纯水分别加入到电渗析器的极水室、淡水室和浓水室，开启设备进行脱盐处理，当浓水室内浓水的电导率高于淡水室内淡水的电导率的10—15倍时，停止运行，更换浓水；
2）将过程1）所得的浓水作为以NaOH为树脂再生溶液进行树脂再生处理的洗脱液；
3）将过程1）所得的淡水送入进入废水生化处理系统进行处理。
所述过程1）中，NaCl水溶液的质量浓度为0.5%-2.0%，古龙酸脱钠树脂再生废水和纯水按照1：0.1-0.8的体积比分别加入电渗析器的淡水室和浓水室中。
所述过程1）中，进行脱盐处理时，控制电渗析器的电压15V-20V，电流≤10A。
所述过程2）中，以NaOH为树脂再生溶液进行树脂再生处理过程为：先对树脂采用1-5倍柱体积的1-7%NaOH再生，再用1-3倍柱体积的浓水进行洗脱，然后用2-6倍柱体积的1-7%HCl再生，最后用纯水冲洗置换HCl，平衡树脂。
本发明与已有技术相比，将电渗析技术、废水套用减排方法、废水生化处理方法三者有效的结合起来，使废水中的有机物与无机物分离，分别进行处理。不添加化学物质，避免了物理蒸馏，减少了能源损耗；整个工艺操作简单，不仅处理速度快，而且环保安全。
具体实施方式
本发明通过以下实施例进一步详述，但本实施例所叙述的技术内容是说明性的，而不是限定性的，不应依此来局限本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
实施例1
一种古龙酸脱钠树脂再生废水的处理方法，包括以下工艺步骤：
（1）电渗析：将10L0.5%的NaCl水溶液、10L废水（COD：34570mg/L，H+浓度为14.45mol/L，电导率：246ms/cm，Cl-浓度：30000mg/L，硬度：4763mg/L）、5L纯水分别加入电渗析器的极水室、淡水室和浓水室。开启三个阀门及三台循环泵，调节淡、浓水室的流量为200L/h，极水流量为50L/h，控制浓水压力为0.06MPa，淡水压力为0.045MPa。然后缓慢调节整流器开关，电压逐渐上升至18V，电流为9.3A。进入脱盐过程，运行40min后，得到的淡水：COD=33920mg/L，pH=2.3，电导率=6.45ms/cm，Cl-浓度=1670mg/L，硬度=82mg/L。浓水COD=752mg/L，H+浓度为10.35mol/L，电导率=240.83ms/cm，Cl-浓度=28250mg/L，硬度=4663mg/L。
（2）将（1）得到的浓水作为树脂再生溶液，树脂柱体积为3L，先用3L3%的NaOH再生，再用3L浓水洗脱，然后用6L2%的HCl再生，最后用12L纯水冲洗置换HCl，完成树脂再生。
（3）将（1）得到的淡水进入废水生化处理系统进行处理，首先进入调节池调节处理，使COD保持在3500mg/L，调节pH为6.5；调节池出水进入UASB厌氧生物处理系统，温度36℃，负荷5g/L/d；厌氧出水进入好氧曝气生物处理系统，处理24h；最后进入二沉池沉降28h后，上清液COD=75mg/L，达到排放标准。
实施例2
一种古龙酸脱钠树脂再生废水的处理方法，包括以下工艺步骤：
（1）电渗析：将10L1%的NaCl水溶液、10L废水（COD：29545mg/L，H+浓度为17.78mol/L电导率：176ms/cm，Cl-浓度：40500mg/L，硬度：5004mg/L）、7L纯水分别加入电渗析器的极水室、淡水室和浓水室。开启三个阀门及三台循环泵，控制淡、浓水室的流量为500L/h，极水流量控制在150L/h，控制浓水压力为0.04MPa，淡水压力为0.030MPa。然后缓慢调节整流器开关，电压逐渐上升至19.8V，电流为9.5A。进入脱盐过程，运行45min后，得到的淡水：COD=28865mg/L，pH=2.4，电导率=5.08ms/cm，Cl-浓度=1820mg/L，硬度=60.04mg/L。浓水COD=1050mg/L，H+浓度为14.79mol/L，电导率=115ms/cm，Cl-浓度=39450mg/L，硬度=4863mg/L。
（2）将（1）得到的浓水作为树脂再生溶液，树脂柱体积为3L，先用6L2%的NaOH再生，再用4.5L浓水洗脱，然后用9L4%的HCl再生，最后用12L纯水冲洗置换HCl，完成树脂再生。
（3）将（1）得到的淡水进入废水生化处理系统进行处理，首先进入调节池调节处理，使COD保持在4000mg/L，调节pH为7.0；调节池出水进入UASB厌氧生物处理系统，温度37℃，负荷3g/L/d；厌氧出水进入好氧曝气生物处理系统，处理36h；最后进入二沉池沉降24h后，上清液COD=83mg/L，达到排放标准。
实施例3
一种古龙酸脱钠树脂再生废水的处理方法，包括以下工艺步骤：
（1）电渗析：将10L0.5%的NaCl水溶液、10L废水（COD：25805mg/L，H+浓度为10mol/L，电导率：129ms/cm，Cl-浓度：32600mg/L，硬度：3820mg/L）、3L纯水分别加入电渗析器的极水室、淡水室和浓水室。开启三个阀门及三台循环泵，控制淡浓水室的流量为600L/h，极水流量控制在100L/h，控制浓水压力为0.06MPa，淡水压力为0.045MPa。然后缓慢调节整流器开关，电压逐渐上升至19.5V，电流为9.8A。进入脱盐过程，运行35min后，得到的淡水：COD=24690mg/L，pH=3.2，电导率=7.98ms/cm，Cl-浓度=1020mg/L，硬度=75.08mg/L。浓水COD=984mg/L，H+浓度为7.94mol/L，电导率=120ms/cm，Cl-浓度=30400mg/L，硬度=3545mg/L。
（2）将（1）得到的浓水作为树脂再生溶液，树脂柱体积为3L，先用12L4%的NaOH再生，再用9L浓水洗脱，然后用13L6%的HCl再生，最后用12L纯水冲洗置换HCl，完成树脂再生。
（3）将（1）得到的淡水进入废水生化处理系统进行处理，首先进入调节池调节处理，使COD保持在6000mg/L，调节pH为7.2；调节池出水进入UASB厌氧生物处理系统，温度39℃，负荷10g/L/d；厌氧出水进入好氧曝气生物处理系统，处理48h；最后进入二沉池沉降36h后，上清液COD=92mg/L，达到排放标准。

Claims (4)

1.一种古龙酸脱钠树脂再生废水的处理方法，其特征在于其工艺包括：
1）电渗析：将NaCl水溶液、古龙酸脱钠树脂再生废水和纯水分别加入到电渗析器的极水室、淡水室和浓水室，开启设备进行脱盐处理，当浓水室内浓水的电导率高于淡水室内淡水的电导率的10—15倍时，停止运行，更换浓水；
2）将过程1）所得的浓水作为以NaOH为树脂再生溶液进行树脂再生处理的洗脱液；
3）将过程1）所得的淡水送入进入废水生化处理系统进行处理。
2.按照权利要求1所述的古龙酸脱钠树脂再生废水的处理方法，其特征在于所述过程1）中，NaCl水溶液的质量浓度为0.5%-2.0%，古龙酸脱钠树脂再生废水和纯水按照1：0.1-0.8的体积比分别加入电渗析器的淡水室和浓水室中。
3.按照权利要求1所述的古龙酸脱钠树脂再生废水的处理方法，其特征在于所述过程1）中，进行脱盐处理时，控制电渗析器的电压15V-20V，电流≤10A。
4.按照权利要求1所述的古龙酸脱钠树脂再生废水的处理方法，其特征在于所述过程2）中，以NaOH为树脂再生溶液进行树脂再生处理过程为：先对树脂采用1-5倍柱体积的1-7%NaOH再生，再用1-3倍柱体积的浓水进行洗脱，然后用2-6倍柱体积的1-7%HCl再生，最后用纯水冲洗置换HCl，平衡树脂。
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