CN105668848B - 一种印花废水的同步脱色及氮回收方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种印花废水的同步脱色及氮回收方法，其特征在于包括下列步骤：将阳离子交换树脂加入印花废水中，搅拌10‑180min；将阳离子交换树脂沉淀与废水分离；采用常规沉淀法或气浮法将废水中的悬浮物与废水分离；将沉淀的阳离子交换树脂脱水后用酸溶液处理，回收氮并同时使树脂再生；将再生后的阳离子交换树脂再加入印花废水中，循环使用。采用本发明的处理方法，印花废水脱色率高达99.5%以上，氨氮去除率达到85%以上，COD_Cr去除率达到90%以上，实现了废水同步脱色和氮的回收，且不增加废水中酸根离子的含量。

Description

一种印花废水的同步脱色及氮回收方法

技术领域

本发明属于纺织印染工业技术领域，特别涉及一种印花废水的同步脱色及氮回收方法。

背景技术

油墨是由颜料、连接料、填料、附加料等组成，可分为油性油墨和水性油墨。水性油墨主要由水溶性树脂、颜料、醇、胺或氨及其他添加剂和水组成。由于水性油墨具有安全环保等诸多优点，其应用日益广泛。目前，大量的塑料包装（防水）材料在印花时越来越多地采用水性油墨，在生产过程中产生了一定量的印花废水。该种废水中含有颜料、水溶性丙烯酸树脂、醇、胺（氨）等污染物，其有机物含量多，色度高，含氮量高，通常废水的COD_Cr：5000-25000 mg/L；色度：3000-12000倍；氨氮：200-1200 mg/L。污染极为严重，较难处理。

对于该种废水的处理，通常采用混凝法、酸析法等化学方法进行预处理，即直接向废水中投加混凝剂或酸，使有机污染物凝聚形成污泥，再采用沉淀或气浮等固液分离方法去除废水中大量的悬浮性污染物质，出水再进行其他化学或生物处理。但是混凝法、酸析法只能去除废水中的水溶性树脂、颜料等有机物，并不能降低废水中的氨氮含量，通常需要再采用其他化学法或生物法进行去除。特别是酸析法直接向废水中投加无机酸，提高了废水中酸根离子的含量，且造成二次污染。

发明内容

本发明的目的在于提供一种印花废水的同步脱色及氮回收方法，实现废水中有机污染物和氮的高效去除，同时实现氮的回收，且不增加废水中酸根离子的含量。

为实现上述发明目的，本发明技术方法采用以下步骤：

将阳离子交换树脂加入印花废水中，搅拌10-180min，至污染物充分析出凝聚；将阳离子交换树脂沉淀与废水分离；采用常规沉淀法或气浮法将废水中的悬浮物与废水分离；将沉淀的阳离子交换树脂过滤脱水后用质量浓度为2%-30%的酸溶液处理，回收氮并同时使树脂再生；将再生后的阳离子交换树脂加入印花废水中，循环使用。

有益效果：

a. 该种印花废水经本方法处理，脱色率高达99.5%以上，氨氮去除率达到85%以上，COD_Cr去除率达到90%以上，实现了印花废水同步脱色和氮的回收。

b. 阳离子交换树脂加入到废水中电离释放出H⁺，H⁺可与[R₃NH]⁺等各种阳离子发生离子交换作用，吸附阳离子并进一步释放出H⁺。释放出的H⁺一方面可与水溶性丙烯酸树脂R-COO^-结合形成R-COOH，降低树脂溶解度，破坏胶体系统的稳定性，通过酸析作用将废水中的亲水性树脂转变为疏水性污染物质析出凝聚。另一方面释放出的H⁺可与废水中的R₃N形成更多的[R₃NH]⁺，提高其浓度，促进其与H⁺进行离子交换，提高氮的回收率。与酸析法相比，该方法不会增加废水中的酸根离子浓度，防止酸根离子形成二次污染。

具体实施方式

下面通过具体实施例进一步说明本发明。

实施例1

将氢型强酸性阳离子交换树脂加入蓝色印花废水中（COD_Cr：16200 mg/L；色度：5000倍；氨氮：327 mg/L），搅拌反应60min；将阳离子交换树脂沉淀与废水分离；采用沉淀法将废水中的悬浮物与废水分离；将沉淀的阳离子交换树脂用质量浓度为10%的盐酸溶液处理，形成[R₃NH]⁺Cl^-回收氨氮并同时使树脂再生；将再生后的氢型强酸性阳离子交换树脂再加入印花废水中，循环使用。

采用本发明方法处理，该种印花废水脱色率高达99.8%，氨氮去除率达到90.4%，COD_Cr去除率达到92.3%，实现了废水同步脱色和氮的回收，且不会显著增加废水中氯离子浓度，减轻了二次污染。

实施例2

将钠型强酸性阳离子交换树脂用质量浓度为10%的盐酸溶液预处理置换后加入蓝色印花废水中（COD_Cr：16200 mg/L；色度：5000倍；氨氮：327 mg/L），搅拌反应60min；将阳离子交换树脂沉淀与废水分离；采用沉淀法将废水中的悬浮物与废水分离；将沉淀的阳离子交换树脂用质量浓度为10%的盐酸溶液处理，形成[R₃NH]⁺Cl^-回收氨氮并同时使树脂再生；将再生后的强酸性阳离子交换树脂再加入印花废水中，循环使用。

采用本发明方法处理，该种印花废水脱色率高达99.8%，氨氮去除率达到90.1%，COD_Cr去除率达到92.2%，实现了废水同步脱色和氮的回收，且不会显著增加废水中氯离子浓度，减轻了二次污染。

实施例3

将氢型强酸性阳离子交换树脂加入黑色印花废水中（COD_Cr：17800 mg/L；色度：6000倍；氨氮：351 mg/L），搅拌反应180min；将阳离子交换树脂沉淀与废水分离；采用沉淀法将废水中的悬浮物与废水分离；将沉淀的阳离子交换树脂用质量浓度为4%的硫酸溶液处理，形成(R₃NH⁺)₂SO₄ ^2-回收氨氮并同时使树脂再生；将再生后的阳离子交换树脂再加入印花废水中，循环使用。

采用本发明方法处理，该种水性油墨印花废水脱色率高达100%，氨氮去除率达到89.6%，COD_Cr去除率达到93.1%，实现了废水同步脱色和氮的回收，且不会显著增加废水中硫酸根离子浓度，减轻了二次污染。

实施例4

将钠型强酸性阳离子交换树脂用质量浓度为4%的硫酸溶液预处理置换后加入黑色印花废水中（COD_Cr：17800 mg/L；色度：6000倍；氨氮：351 mg/L），搅拌反应180min；将阳离子交换树脂沉淀与废水分离；采用沉淀法将废水中的悬浮物与废水分离；将沉淀的阳离子交换树脂用质量浓度为5%的硫酸溶液处理，形成([R₃NH]⁺)₂SO₄ ^2-回收氨氮并同时使树脂再生；将再生后的氢型强酸性阳离子交换树脂再加入印花废水中，循环使用。

采用本发明方法处理，该种印花废水脱色率高达100%，氨氮去除率达到88.7%，COD_Cr去除率达到92.5%，实现了废水同步脱色和氮的回收，且不会显著增加废水中硫酸根离子浓度，减轻了二次污染。

实施例5

将重复利用30次的氢型强酸性阳离子交换树脂加入红色印花废水中（COD_Cr：14700mg/L；色度：6000倍；氨氮：341 mg/L），搅拌反应60min；将阳离子交换树脂沉淀与废水分离；采用沉淀法将废水中的悬浮物与废水分离；将沉淀的阳离子交换树脂用质量浓度为10%的盐酸溶液处理，形成[R₃NH]⁺Cl^-回收氨氮并同时使树脂再生；将再生后的氢型强酸性阳离子交换树脂再加入印花废水中，循环使用。

采用本发明方法处理，该种印花废水脱色率高达99.8%，氨氮去除率达到89.2%，COD_Cr去除率达到93.3%，实现了废水同步脱色和氮的回收，且不会显著增加废水中氯离子浓度，减轻了二次污染。再生树脂的处理效果未发生明显降低。

实施例6

将重复利用30次的钠型强酸性阳离子交换树脂加入红色印花废水中（COD_Cr：14700mg/L；色度：6000倍；氨氮：341 mg/L），搅拌反应180min；将阳离子交换树脂沉淀与废水分离；采用沉淀法将废水中的悬浮物与废水分离；将沉淀的阳离子交换树脂用质量浓度为10%的盐酸溶液处理，形成[R₃NH]⁺Cl^-回收氨氮并同时使树脂再生；将再生后的氢型弱酸性阳离子交换树脂再加入印花废水中，循环使用。

采用本发明方法处理，该种印花废水脱色率高达99.7%，氨氮去除率达到87.6%，COD_Cr去除率达到92.8%，实现了废水同步脱色和氮的回收，且不会显著增加废水中氯离子浓度，减轻了二次污染。钠型再生树脂的处理效果未发生明显降低。

Claims (1)

1.一种印花废水的同步脱色及氮回收方法，其特征在于，包括以下步骤：

将阳离子交换树脂加入印花废水中，搅拌10-180min，至污染物充分析出凝聚，阳离子交换树脂加入到废水中电离释放出H⁺，H⁺可与[R₃NH]⁺等各种阳离子发生离子交换作用，吸附阳离子并进一步释放出H⁺，释放出的H⁺一方面可与水溶性丙烯酸树脂R-COO^-结合形成R-COOH，降低树脂溶解度，破坏胶体系统的稳定性，通过酸析作用将废水中的亲水性树脂转变为疏水性污染物质析出凝聚，另一方面释放出的H⁺可与废水中的R₃N形成更多的[R₃NH]⁺，提高其浓度，促进其与H⁺进行离子交换，提高氮的回收率；将阳离子交换树脂沉淀与废水分离；采用常规沉淀法或气浮法将废水中的悬浮物与废水分离；将沉淀的阳离子交换树脂过滤脱水后用质量浓度为10%的盐酸或4%的硫酸溶液处理，回收氮并同时使树脂再生；将再生后的阳离子交换树脂加入印花废水中，循环使用；

所述的阳离子交换树脂为氢型阳离子交换树脂或钠型阳离子交换树脂中的一种或几种，若为钠型阳离子交换树脂应预先用酸溶液进行置换处理。