WO2015021884A1 - 一种使脱附液减量化的离子交换树脂再生方法 - Google Patents

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李爱民
徐子潇
姜笔存
双陈冬
周庆
李文涛
丁新春
江野立
王梦乔
沈科
周伟伟
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南京大学
南京大学盐城环保技术与工程研究院
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    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J49/00—Regeneration or reactivation of ion-exchangers; Apparatus therefor
    • B01J49/50—Regeneration or reactivation of ion-exchangers; Apparatus therefor characterised by the regeneration reagents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/42—Treatment of water, waste water, or sewage by ion-exchange
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2303/00—Specific treatment goals
    • C02F2303/16—Regeneration of sorbents, filters

Definitions

  • the present invention relates to the field of ion exchange resin regeneration technology, and more particularly to an ion exchange resin regeneration method capable of reducing the production of desorption liquid to 1/3 to 1/31 of the conventional conventional regeneration method.
  • EfOM Organic matter that has not been degraded after primary and secondary biochemical systems is collectively referred to as sewage secondary effluent organic matter, referred to as EfOM.
  • the composition of EfOM is very complex and usually includes residual biodegradable organic matter, natural organic matter, artificially synthesized refractory organics, microbial metabolites (SMP), disinfection by-products, and some unidentified organics.
  • the present invention provides an ion exchange resin regeneration method for reducing desorption liquid.
  • the invention has improved the disadvantages of low utilization rate of regenerant and large output of desorption liquid by single use of regenerant. By proper coagulation method, the content of organic matter in the resin desorption liquid is greatly reduced, and the content of regenerant is not reduced.
  • An ion exchange resin regeneration method for reducing desorption liquid the steps of which are:
  • step (d) adding the regenerant to the coagulation supernatant produced in step (c) to form a regenerant
  • step (e) recycling the reconstituted liquid prepared in step (d) to step (a) for regenerating the resin;
  • the coagulant added in the step (b) is one or any one of polyaluminum chloride, aluminum sulfate, polyferric chloride, polyferric sulfate, polyacrylamide.
  • the coagulant is added in the step (b) in an amount of 100-5000 mg/L.
  • the volume of the coagulation supernatant formed in the step (c) is 80-99.5% of the volume of the desorption liquid.
  • the regenerant supplemented in the step (d) is one or any one of sodium hydrogencarbonate, sodium chloride, sodium hydroxide, potassium hydroxide and potassium chloride.
  • the amount of the regenerant added in the step (d) is 5-40% of the mass of the regenerant.
  • the number of times the desorption liquid coagulation cycle is applied in the step (f) is 2-30 times.
  • the present invention greatly reduces the volume of desorption liquid produced by the ion exchange resin technology in the field of deep purification of water quality.
  • the desorbed liquid is added to the coagulant for coagulation and sedimentation, and then separated by mud water to produce a coagulation liquid having a greatly reduced organic content and a substantially constant regenerant content.
  • the coagulation supernatant is supplemented with a regenerant as a regenerating liquid to regenerate the resin, and the resulting desorption liquid is coagulated and precipitated, so that the desorption liquid is circulated and used in multiple batches, when the regenerative effect of the coagulation liquid does not meet the requirements , then discharge the desorption solution to the system;
  • the invention adopts a regeneration method of a plurality of batches of the desorption liquid coagulation cycle, and can reduce the volume of the desorption liquid produced to 1/3-1/31 of the existing regeneration method, thereby greatly saving the ion exchange resin.
  • the disposal cost of the desorbent produced by the technology reduces the technical cost and also protects the environment;
  • the method of the present invention can be widely applied to regeneration of a resin to be regenerated in a deep water purification process by ion exchange technology
  • the method of the invention is simple, and the conventional ion exchange resin regeneration method is changed, which not only can achieve high economic benefits, but also achieve good social benefits, and has a significant impact on the resin regeneration technology.
  • the drinking water is deeply purified by ion exchange resin.
  • the treatment steps are as shown in Fig. 1, and it is regenerated with 35% NaCl regeneration solution at normal temperature and pressure for 30 min. After regeneration, the regenerant became a desorption solution with a TOC concentration of 2116 mg/L and a NaCl content of 16.8%.
  • the desorption solution was driven into a coagulation tank, 1000 mg/L of polyaluminum chloride (PAC) was added, stirred and coagulated, and allowed to stand for 2.0 h.
  • PAC polyaluminum chloride
  • the sludge at the bottom is filtered by a filter press, and the resulting sludge has a dry volume of about 1.0%.
  • the sludge filtrate and the coagulated supernatant are fed into the regeneration tank together.
  • the TOC removal rate of coagulation was 41%, and the TOC value of the mixture of the filtrate and the coagulation supernatant was 1250 mg/L, and the NaCl content was 16.8%.
  • the desorption liquid produced by the resin regeneration is coagulated, and the coagulated supernatant is replenished with NaCl to prepare a regenerant for application, and the regenerated resin is applied.
  • the TOC of the regenerant from the resin is respectively 1830 mg/L, 1518 mg/L, 1208 mg/L.
  • the regeneration efficiency of the regenerant was less than 60%, and the TOC value of the desorbable organic matter was 1208 mg/L, and the desorption solution was drained for disposal. At this point, the desorption solution is reduced to 1/4 of the conventional method.
  • Example 2 The other operating conditions were the same as in Example 1.
  • the amount of the coagulant polyaluminum chloride (PAC) was changed to 3000 mg/L.
  • the TOC removal rate in the desorption solution was changed. At around 52%.
  • the TOC values of the organic matter desorbed from the resin by the rehydration solution were 2120 mg/L, 1918 mg/L, 1695 mg/L, and 1456 mg/L, respectively. , 1210 mg / L.
  • the fourth batch is applied, the regeneration efficiency of the regenerant is less than 60%, and the desorption solution is drained for disposal. At this point, the desorption solution was reduced to 1/5 of the conventional method.
  • Example 2 The other operating conditions were the same as in Example 1.
  • the desorption liquid was coagulated, the ferric chloride was added to the coagulant, and the dosage was 1000 mg/L. After coagulation, the TOC removal rate in the desorption solution was around 62%.
  • the TOC values of the organic matter desorbed from the resin were 2118 mg/L, 1940 mg/L, 1788 mg/L 1590 mg/L, respectively. 1478 mg/L, 1245 mg/L.
  • the reconstituted liquid The bioavailability is less than 60%, and the desorbent is drained away for disposal. At this point, the desorption liquid was reduced to 1/6 of the conventional method.
  • the desorption solution was driven into a coagulation tank, 1000 mg/L of polyaluminum chloride (PAC) was added, stirred and coagulated, and allowed to stand for 2.0 h.
  • PAC polyaluminum chloride
  • the sludge at the bottom is filtered by a filter press, and the resulting sludge has a dry volume of about 1.5%.
  • the sludge filtrate and the coagulated supernatant are fed into the regeneration tank together.
  • the CODcr removal rate of coagulation was 42%, and the CODcr value of the mixture of the filtrate and the coagulation supernatant was 4186 mg/L, and the NaCl content was 14.6%.
  • the reconstituted solution was prepared by replenishing the coagulated supernatant into the regeneration liquid pool, the NaCl content was increased to 33%, and the CODcr value was still 4186 mg/L.
  • the regenerated liquid was pumped into the resin regenerator regeneration resin.
  • the desorption liquid produced by the resin regeneration is coagulated, and the coagulated supernatant is supplemented with NaCl to prepare a regenerant for application, and the regenerated resin is applied.
  • the organic matter CODcr desorbed from the resin by the reconstituted liquid is respectively 5930 mg / L, 4335 mg / L.
  • the regeneration efficiency of the regenerant is less than 60%, and the CODcr value of the desorbed organic matter is 4335 mg/L, and the desorption solution is drained for disposal. At this point, the desorption solution is reduced to 1/3 of the conventional method.
  • the other operating conditions are the same as in the case of Example 5, except that when the desorption liquid is coagulated, the amount of the coagulant polyaluminum chloride (PAC) is changed to 3000 mg/L, after coagulation, in the desorption liquid.
  • the CODcr removal rate is around 53%.
  • the CODcr values of the organic matter desorbed from the resin were 7230 mg/L, 6520 mg/L, 5542 mg/L, and 4360 mg/L, respectively.
  • the regeneration efficiency of the regenerant is less than 60%, and the desorption solution is drained for disposal. At this point, the desorption solution is reduced to 1/4 of the conventional method.
  • the other operating conditions are the same as in the case of Example 5.
  • the desorption liquid is coagulated, the coagulant is added to the ferric chloride, and the dosage is increased. It is 1000 mg/L. After coagulation, the removal rate of CODcr in the desorption solution was about 61%.
  • the CODcr values of the organic matter desorbed from the resin were 7220 mg/L, 6721 mg/L, 6070 mg/L, and 5290 mg/L, respectively. 4338 mg / L.
  • the regeneration efficiency of the regeneration liquid is less than 60%, and the desorption liquid is discharged and disposed of. At this point, the desorption solution was reduced to 1/5 of the conventional method.
  • Example 7 Other operating conditions were the same as in Example 7, coagulation of the desorption liquid, and the amount of ferric chloride added to the coagulant was changed to 3000 mg/L. After coagulation, the removal rate of CODcr in the desorption solution is about 75%. After the detachment solution was coagulated and the reconstituted liquid was prepared for 5 batches, the CODcr values of the organic matter desorbed from the resin were 7216 mg/L, 6805 mg/L, 6366 mg/L, and 5720 mg/L, respectively. , 5080 mg / L, 4315 mg / L. After applying 5 batches, the regeneration efficiency of the regenerant is less than 60%, and the desorption solution is drained for disposal. At this point, the desorption solution was reduced to 1/6 of the conventional method.
  • a certain wastewater is treated by a conventional process, it is subjected to deep purification treatment using an ion exchange resin.
  • the resin needs to be regenerated after a certain amount of water is processed, the steps are as shown in Fig. 1, which are specifically as follows:
  • the coagulating agent is added to the desorbent produced in the step (a) for coagulation and sedimentation; the coagulant added is polyferric sulfate, and the coagulant is added in an amount of 100 mg/L.
  • step (c) Separating the desorbed liquid from the coagulation and sedimentation in step (b) to form a coagulation liquid, and producing a small amount of sludge, which is disposed of by external transportation; the volume of the coagulation liquid accounts for the volume of the desorption liquid. 99.5%.
  • step (e) Reusing the reconstituted solution prepared in step (d) to step (a) for regenerating the resin.
  • the regenerant in the regeneration liquid in the step (a) is sodium bicarbonate in a content of 36%, and the regeneration time is 60 min;
  • the coagulant added in the step (b) is aluminum sulfate.
  • the dosage of the coagulant is 2000 mg/L;
  • the volume of the coagulation solution in the step (c) is 93% of the volume of the desorption solution; and the amount of the regenerant added in the step (d) is the mass of the regenerant 30%.
  • the resin desorption liquid was coagulated and recycled in 8 batches.
  • the regenerant in the regeneration liquid in the step (a) is sodium chloride, sodium hydrogencarbonate and sodium hydroxide having a mass ratio of 10:5:1, and the regeneration time is 75 min ;
  • the coagulant added in the middle dose is a mixture of polyferric chloride, polyaluminum chloride and polyacrylamide in a mass ratio of 20:5:1, and the dosage of the coagulant is 2800 mg/L;
  • the medium coagulation solution volume accounts for 87% of the volume of the desorption liquid; in step (d), the amount of the regenerant added is 10% of the mass of the regenerant.
  • the resin desorption liquid was coagulated and recycled in 15 batches.

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Abstract

一种使脱附液减量化的离子交换树脂再生方法，该方法步骤为：用再生液再生待再生的树脂，再生液成为脱附液；将此脱附液进行混凝沉淀，泥水分离，形成的混凝清液中有机物被大量去除，残留了大量的再生剂；用此混凝清液补充一定量的再生剂形成再生液，再生树脂。该方法大大节约了脱附液处置费用。

Description

一种使脱附液减量化的离子交换树脂再生方法 技术领域
本发明属于离子交换树脂再生技术领域， 更具体地说， 涉及一种能将脱附液产量减量化 为现有常规再生方法的 1/3-1/31的离子交换树脂再生方法。
背景技术
我国是水资源大国， 总储量约占全球水资源总量的 7%， 位居世界第 6 位。 但同时我国 的水资源也极度匮乏， 人均水资源占有量仅为世界人均的 1/4， 且在空间上分布很不均匀， 相对而言， 南方水量充沛， 表现为水质型缺水； 北方水量较低， 表现为资源型缺水。 随着我 国经济的高速发展， 水资源短缺问题日益突出， 主要表现为水资源浪费严重、 利用率低以及 逐步恶化的水污染等问题， 水资源及其安全性已经成为制约我国经济发展的重要因素， 因此 寻找新的非常规水资源必然成为一种趋势。
污废水回用作为一种有效的途径可有效缓解水资源短缺问题。 与其它废水相比， 城市生 活污水排放量大， 且其水量稳定、 供水可靠、 受季节和气候影响小、 就近可取、 处理成本低 等特点可成为第二水资源的最佳选择。
经初级和二级生化系统后仍未被降解的有机物统称为污水二级出水有机物， 简称 EfOM。 EfOM 的成份非常复杂， 通常包括残留的可生化降解有机物、 天然有机物、 人工合 成的难降解有机物、 微生物代谢产物 (SMP)、 消毒副产物及一些尚未辨识的有机物等。
EfOM 的存在也往往使得二级出水达不到回用水的要求， 因此必须根据回用水的要求对废水 生化尾水进行相应的深度处理。
深度处理的方法有多种， 根据各自处理的性质不同， 可分为物理法、 化学法以及生物法 三种， 物理法包括吸附法 （主要指活性炭吸附） 与膜滤法等， 化学法包括混凝法、 高级氧 化、 离子交换等， 生物法主要指生物膜法， 通常将生物膜法归纳到膜滤法的范畴。
离子交换法即通过离子交换剂与水体中带有电荷的有机物发生反应从而对有机物进行去 除。 由于经生化系统后， 二级出水中的 EfOM表面大都带有负电， 因此阴离子交换树脂的应 用更为广泛。
近两年水处理领域开始使用的磁性阴离子交换树脂 （如由澳大利亚 Orica 公司生产的磁 性树脂 MIEX 和南京大学开发的磁性树脂 NDMP) ， 不仅克服了传统树脂固定床的缺陷， 而且其粒径小、 传质速率快、 沉降性能好的特点也大大扩展了树脂技术的应用范围， 使得磁 性离子交换树脂在饮用水和污废水处理的深度净化中都得到了应用。 离子交换树脂在净化水 质时， 除了能有效去除 EfOM等有机物， 大大降低消毒副产物的生成， 还能对氨氮、 总磷、 氟离子、 溴离子、 硝酸盐、 亚硝酸盐等有较好的去除。
但是， 离子交换技术在水处理过程中， 会产生少量的树脂脱附液， 脱附液占处理的水量 的体积比例根据处理水水质的不同， 在 0.2-10%。范围内。 一般来说， 对饮用水深度处理， 脱 附液产量比例低， 处理废水脱附液产量高。 树脂脱附液成分复杂， 表现为有机物浓度高， 含 盐量高， 色度深， 可生化性差等特点， 处理难度大。 目前， 常用的脱附液处置方法有固化填 埋， 蒸发浓缩焚烧， 高级氧化技术等。 但是这些处置方法运行成本都很高， 使得一些企业难 以承受脱附液处置高昂的费用， 这已经成为影响离子交换技术广泛应用的一个限制性因素。
目前， 工业应用的离子交换树脂的再生方法， 主要是将待再生的树脂和再生液按一定体 积比 （通常为 1:1 ) 进行混合再生， 然后直接将再生过程中产生的脱附液外排处置， 脱附液 中残留的许多的再生剂没有得到充分利用， 而且增加了脱附液处置的难度。 目前， 工业上这 种常用的再生方法， 脱附液的产量占处理水量的 0.2-10%。。 对于规模较大的饮用水和市政污 水的深度净化过程， 仍会产生较大量的脱附液， 成为离子交换树脂技术广泛应用的一个瓶 颈。
对于本领域技术人员而言， 如何进一步减少离子交换树脂技术在水处理过程中产生的脱 附液的量， 从而削减树脂脱附液处置的成本， 一直是困扰该技术的难题。
发明内容
1.要解决的问题
针对现有离子交换树脂技术应用于水质深度净化领域后， 会产生一定量的有机物浓度 高、 盐含量高、 生化性差的树脂脱附液， 通常体积为净化处理水量的 0.2-10%。， 这部分脱附 液处理难度大， 处置费用高， 成为离子交换技术在水处理领域广泛应用的一个限制性因素的 问题， 本发明提供一种使脱附液减量化的离子交换树脂再生方法， 改善了再生液单次利用造 成再生剂利用率不高、 脱附液产量大的缺点， 通过恰当的混凝方法， 使树脂脱附液中有机物 含量大大降低， 而再生剂含量并未减少， 再在混凝后的脱附液中补充一定量的再生剂， 使脱 附液重新具备很好的树脂再生功能， 从而可以实现脱附液的循环套用， 使得需要排放的脱附 液的量大为减少， 可以减量化为现有再生方法的 1/3-1/31， 使脱附液处置费用大为降低。
2.技术方案
为了解决上述问题， 本发明所采用的技术方案如下：
一种使脱附液减量化的离子交换树脂再生方法， 其步骤为：
(a) 将再生液与待再生树脂进行混合再生， 再生时间为 10-120 min， 树脂得到再生， 再生液成为脱附液；
(b) 将步骤 （a) 中产生的脱附液投加混凝剂进行混凝沉淀；
( c) 将步骤 （b) 中混凝沉淀的脱附液进行泥水分离， 形成混凝清液， 并产生少量的污 泥， 污泥外运处置；
( d) 将步骤 （c) 中产生的混凝清液中补充再生剂， 配制形成再生液；
( e) 将步骤 （d) 中配制的再生液回用到步骤 （a) 中进行再生树脂；
( f) 将步骤 （a) - ( e) 循环多个批次， 即将树脂脱附液混凝后循环套用多个批次后， 再生液再生效果不能满足要求时， 将脱附液外排处置。
优选地， 步骤 （b ) 中投加的混凝剂为聚合氯化铝、 硫酸铝、 聚合氯化铁、 聚合硫酸 铁、 聚丙烯酰胺中的一种或任意几种。
优选地， 所述的步骤 （b) 中混凝剂的投加量为 100-5000 mg/L。
优选地， 所述的步骤 （c) 中形成的混凝清液体积占脱附液体积的 80-99.5%。
优选地， 所述的步骤 （d ) 中补充的再生剂为碳酸氢钠、 氯化钠、 氢氧化钠、 氢氧化 钾、 氯化钾中的一种或任意几种。
优选地， 所述的步骤 （d) 中补充的再生剂的添加量为再生液质量的 5-40%。
优选地， 所述的步骤 （f) 中将脱附液混凝循环套用的次数为 2-30次。
3.有益效果
相比于现有技术， 本发明的有益效果为：
( 1 ) 本发明大大降低了离子交换树脂技术在水质深度净化领域中产生的脱附液的体 积。 本方法在再生待再生的树脂时， 将产生的脱附液投加混凝剂进行混凝沉淀， 然后通过泥 水分离， 产生有机物含量大大降低、 再生剂含量基本不变的混凝清液， 用此混凝清液补充再 生剂作为再生液使用来再生树脂， 产生的脱附液再进行混凝沉淀， 如此脱附液循环套用多个 批次， 当混凝清液再生效果达不到要求时， 再将脱附液排出系统处理；
( 2 ) 本发明将脱附液混凝循环套用多个批次的再生方法， 可以将产生的脱附液体积减 少至现有再生方法的 1/3-1/31， 大大节约了离子交换树脂技术产生的脱附液的处置费用， 降 低了技术成本， 也保护了环境；
( 3 ) 本发明的方法可以广泛应用于利用离子交换技术进行水质深度净化过程中待再生 树脂的再生；
( 4) 本发明方法简单， 改变了常规的离子交换树脂再生方法， 不但能取得较高的经济 效益， 还能取得良好的社会效益， 对于树脂再生技术有重大的影响。 附图说明
图 1为本发明的流程示意图。
具体实 Jfc^式
下面结合具体实施例对本发明进一步进行描述。
实施例 1
饮用水在常规工艺处理后， 用离子交换树脂进行深度净化处理。 在树脂处理一定水量后 需要再生时， 处理步骤如图 1所示， 在常温常压下， 用 35%的 NaCl再生液再生 30 min。 再 生后， 再生液成为脱附液， TOC浓度为 2116 mg/L， NaCl含量为 16.8%。
将脱附液打入混凝池， 加入 1000 mg/L的聚合氯化铝 （PAC)， 搅拌混凝， 静置沉淀 2.0 h。 将底部的污泥排出用压滤机压滤， 产生的污泥干体积约为 1.0%， 将污泥压滤液和混凝上 清液一起打入再生液池。 混凝对 TOC去除率为 41%， 压滤液和混凝上清液的混合液 TOC值 为 1250 mg/L, NaCl含量为 16.8%。
向再生液池中打入的混凝上清液中补充 NaCl配制再生液， NaCl含量增加至 33%， TOC 值仍为 1250 mg/L， 将此再生液打入树脂再生器再生树脂。
如此将树脂再生产生的脱附液进行混凝， 混凝后的清液补充 NaCl 配制再生液进行套 用， 再生树脂， 套用 3 个批次后， 再生液从树脂上脱附下来的有机物 TOC 分别为 1830 mg/L, 1518 mg/L, 1208 mg/L。 套用第三个批次之后， 再生液的再生效率低于 60%， 能脱附 的有机物的 TOC 值为 1208 mg/L, 将脱附液排走处置。 至此， 脱附液减量化为常规方法的 1/4。
实施例 2
其他操作条件同实施例 1， 对脱附液进行混凝时， 投加混凝剂聚合氯化铝 （PAC ) 的量 改为 3000 mg/L, 混凝后， 脱附液中的 TOC去除率在 52%左右。 脱附液混凝后配制再生液 套用 4 个批次后， 再生液从树脂上脱附下来的有机物的 TOC 值分别为 2120 mg/L, 1918 mg/L、 1695 mg/L、 1456 mg/L、 1210 mg/L。 套用第四个批次之后， 再生液的再生效率低于 60%， 将脱附液排走处置。 至此， 脱附液减量化为常规方法的 1/5。
实施例 3
其他操作条件同实施例 1， 对脱附液进行混凝时， 改为投加混凝剂聚合氯化铁， 投加量 为 1000 mg/L。 混凝后， 脱附液中的 TOC去除率在 62%左右。 脱附液混凝后配制再生液套 用 5 个批次后， 再生液从树脂上脱附下来的有机物的 TOC 值分别为 2118 mg/L , 1940 mg/L、 1788 mg/L 1590 mg/L、 1478 mg/L、 1245 mg/L。 套用第 5个批次之后， 再生液的再 生效率低于 60%， 将脱附液排走处置。 至此， 脱附液减量化为常规方法的 1/6。
实施例 4
其他操作条件同实施例 3， 对脱附液进行混凝， 投加混凝剂聚合氯化铁的量改为 3000 mg/L。 混凝后， 脱附液中的 TOC去除率在 76%左右。 脱附液混凝后配制再生液套用 7个批 次后， 再生液从树脂上脱附下来的有机物的 TOC 值分别为 2125 mg/L、 2018 mg/L、 1902 mg/L、 1785 mg/L、 1656 mg/L、 1538 mg/L、 1390 mg/L、 1235 mg/L。 套用 7个批次之后， 再生液的再生效率低于 60%， 将脱附液排走处置。 至此， 脱附液减量化为常规方法的 1/8。 实施例 5
污水在常规工艺处理后， 用离子交换树脂进行深度净化处理。 在树脂处理一定水量后需 要再生时， 在常温常压下， 用 35%的 NaCl 再生液再生 30min。 再生后， 再生液成为脱附 液， CODcr浓度为 7218mg/L， NaCl含量为 14.6%。
将脱附液打入混凝池， 加入 1000mg/L 的聚合氯化铝 （PAC)， 搅拌混凝， 静置沉淀 2.0 h。 将底部的污泥排出用压滤机压滤， 产生的污泥干体积约为 1.5%， 将污泥压滤液和混凝上 清液一起打入再生液池。 混凝对 CODcr 去除率为 42%， 压滤液和混凝上清液的混合液 CODcr值为 4186 mg/L， NaCl含量为 14.6%。
向再生液池中打入的混凝上清液中补充 NaCl 配制再生液， NaCl 含量增加至 33%， CODcr值仍为 4186 mg/L, 将此再生液打入树脂再生器再生树脂。
如此将树脂再生产生的脱附液进行混凝， 混凝后的清液补充 NaCl 配制再生液进行套 用， 再生树脂， 套用 2 个批次后， 再生液从树脂上脱附下来的有机物 CODcr 分别为 5930mg/L， 4335 mg/L。 套用第 2个批次之后， 再生液的再生效率低于 60%， 脱附下来的有 机物的 CODcr值为 4335 mg/L, 将脱附液排走处置。 至此， 脱附液减量化为常规方法的 1/3。
实施例 6
其他操作条件同实施例 5， 所不同的是， 对脱附液进行混凝时， 投加混凝剂聚合氯化铝 (PAC ) 的量改为 3000mg/L， 混凝后， 脱附液中的 CODcr去除率在 53%左右。 脱附液混凝 后配制再生液套用 3 个批次后， 再生液从树脂上脱附下来的有机物 CODcr值分别为 7230 mg/L、 6520 mg/L、 5542 mg/L、 4360 mg/L。 套用第 3个批次之后， 再生液的再生效率低于 60%， 将脱附液排走处置。 至此， 脱附液减量化为常规方法的 1/4。
实施例 7
其他操作条件同实施例 5， 对脱附液进行混凝时， 改为投加混凝剂聚合氯化铁， 投加量 为 1000 mg/L。 混凝后， 脱附液中的 CODcr去除率在 61 %左右。 脱附液混凝后配制再生液套 用 4 个批次后， 再生液从树脂上脱附下来的有机物 CODcr 值分别为 7220 mg/L、 6721 mg/L、 6070 mg/L、 5290 mg/L、 4338mg/L。 套用第 4个批次之后， 再生液的再生效率低于 60%， 将脱附液排走处置。 至此， 脱附液减量化为常规方法的 1/5。
实施例 8
其他操作条件同实施例 7， 对脱附液进行混凝， 投加混凝剂聚合氯化铁的量改为 3000 mg/L。 混凝后， 脱附液中的 CODcr去除率在 75%左右。 脱附液混凝后配制再生液套用 5个 批次后， 再生液从树脂上脱附下来的有机物的 CODcr值分别为 7216 mg/L、 6805 mg/L、 6366 mg/L、 5720 mg/L、 5080 mg/L、 4315 mg/L。 套用 5个批次之后， 再生液的再生效率低 于 60%， 将脱附液排走处置。 至此， 脱附液减量化为常规方法的 1/6。
实施例 9
某废水在常规工艺处理后， 用离子交换树脂进行深度净化处理。 在树脂处理一定水量后 需要再生时， 其步骤如图 1所示， 具体为：
( a) 在常温常压下， 将含有质量分数为 35%的氯化钾再生液与待再生树脂进行混合再 生， 再生时间为 lO min, 树脂得到再生， 再生液成为脱附液。
(b) 将步骤 （a) 中产生的脱附液投加混凝剂进行混凝沉淀； 投加的混凝剂为聚合硫酸 铁， 混凝剂的投加量为 100mg/L。
( c) 将步骤 （b) 中混凝沉淀的脱附液进行泥水分离， 形成混凝清液， 并产生少量的污 泥， 污泥外运处置； 混凝清液体积占脱附液体积的 99.5%。
( d) 将步骤 （c) 中产生的混凝清液中补充再生剂， 配制形成再生液； 补充的再生剂为 氯化钾， 每次再生剂的添加量为再生液质量的 5%。
( e) 将步骤 （d) 中配制的再生液回用到步骤 （a) 中进行再生树脂。
( f) 将步骤 （a) - ( e) 循环套用 2 批次后， 再生液再生效果不能满足要求， 将脱附液 外排处置。
实施例 10
同实施例 9， 所不同的是步骤 （a) 中再生液中的再生剂为含量为 36%的碳酸氢钠， 再 生时间为 60 min; 步骤 （b) 中投加的混凝剂为硫酸铝， 混凝剂的投加量为 2000 mg/L; 步 骤 （c) 中混凝清液体积占脱附液体积的 93%; 步骤 （d) 中每次再生剂的添加量为再生液质 量的 30%。 将树脂脱附液混凝后循环套用 8批次。
实施例 11 同实施例 9， 所不同的是步骤 （a) 中再生液中的再生剂为氢氧化钾， 再生时间为 120 min; 步骤 （b ) 中投加的混凝剂为聚合氯化铝， 混凝剂的投加量为 5000 mg/L; 步骤 （c) 中混凝清液体积占脱附液体积的 80%; 步骤 （d) 中， 每次再生剂的添加量为再生液质量的 40%。 将树脂脱附液混凝后循环套用 30批次。
实施例 12
同实施例 9， 所不同的是步骤 （a) 中再生液中的再生剂为氢氧化钠， 再生时间为 100 min; 步骤 （b ) 中投加的混凝剂为聚丙烯酰胺， 混凝剂的投加量为 100mg/L; 步骤 （c ) 中 混凝清液体积占脱附液体积的 86% ; 步骤 （d ) 中每次再生剂的添加量为再生液质量的 5%。 将树脂脱附液混凝后循环套用 13批次。
实施例 13
同实施例 9， 所不同的是步骤 （a) 中再生液中的再生剂为质量比为 5:5:5: 1 : 1 的氯化 钠、 氯化钾、 碳酸氢钠、 氢氧化钠和氢氧化钾的混合物， 再生时间为 110 min; 步骤 （b) 中 投加的混凝剂为质量比为 10: 10: 10: 10:1的聚合氯化铝、 硫酸铝、 聚合氯化铁、 聚合硫酸铁和 聚丙烯酰胺的混合物， 混凝剂的投加量为 4000 mg/L; 步骤 （c) 中混凝清液体积占脱附液体 积的 91%; 步骤 （d) 中每次再生剂的添加量为再生液质量的 15%。 将树脂脱附液混凝后循 环套用 9批次。
实施例 14
同实施例 9， 所不同的是步骤 （a) 中再生液中的再生剂为质量比为 10:5: 1 的氯化钠、 碳酸氢钠和氢氧化钠， 再生时间为 75min; 步骤 （b) 中投加的混凝剂为质量比为 20:5: 1 的 聚合氯化铁、 聚合氯化铝和聚丙烯酰胺的混合物， 混凝剂的投加量为 2800 mg/L; 步骤 （c) 中混凝清液体积占脱附液体积的 87%; 步骤 （d) 中每次再生剂的添加量为再生液质量的 10%。 将树脂脱附液混凝后循环套用 15批次。

Claims

权 利 要 求 书
1. 一种使脱附液减量化的离子交换树脂再生方法， 其步骤为：
( a) 将再生液与待再生树脂进行混合再生， 再生时间为 10-120 min, 树脂得到再生， 再生 液成为脱附液；
(b) 将步骤 （a) 中产生的脱附液投加混凝剂进行混凝沉淀；
( c ) 将步骤 （b) 中混凝沉淀的脱附液进行泥水分离， 形成混凝清液， 并产生少量的污泥， 污泥外运处置；
( d) 将步骤 （c) 中产生的混凝清液中补充再生剂， 配制形成再生液；
( e) 将步骤 （d) 中配制的再生液回用到步骤 （a) 中进行再生树脂；
( 0 将步骤 （a) - ( e) 循环多个批次， 即将树脂脱附液混凝后循环套用多个批次后， 再生 液再生效果不能满足要求时， 将脱附液外排处置。
2. 根据权利要求 1 所述的一种使脱附液减量化的离子交换树脂再生方法， 其特征在于， 步 骤 （b ) 中投加的混凝剂为聚合氯化铝、 硫酸铝、 聚合氯化铁、 聚合硫酸铁、 聚丙烯酰胺中 的一种或任意几种。
3. 根据权利要求 1 所述的一种使脱附液减量化的离子交换树脂再生方法， 其特征在于， 所 述的步骤 （b) 中混凝剂的投加量为 100-5000 mg/L。
4. 根据权利要求 1-3中任一项所述的一种使脱附液减量化的离子交换树脂再生方法， 其特征 在于， 所述的步骤 （c) 中形成的混凝清液体积占脱附液体积的 80-99.5%。
5. 根据权利要求 1-3中任一项所述的一种使脱附液减量化的离子交换树脂再生方法， 其特征 在于， 所述的步骤 （d) 中补充的再生剂为碳酸氢钠、 氯化钠、 氢氧化钠、 氢氧化钾、 氯化 钾中的一种或任意几种。
6. 根据权利要求 5 所述的一种使脱附液减量化的离子交换树脂再生方法， 其特征在于， 所 述的步骤 （d) 中补充的再生剂的添加量为再生液质量的 5-40%。
7. 根据权利要求 1-3中任一项所述的一种使脱附液减量化的离子交换树脂再生方法， 其特征 在于， 所述的步骤 （f) 中将脱附液混凝循环套用的次数为 2-30次。
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