CN101659457A - 一种处理生化尾水树脂脱附液的回收与处置方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种处理生化尾水树脂脱附液的回收与处置方法，属于树脂脱附液的再生领域。其步骤包括：复合功能树脂对生化尾水进行处理后，无机脱附剂脱附树脂产生的树脂脱附液进入纳滤膜进行分离，获得滤出液及截留液；滤出液含总有机碳TOC浓度不超过100mg/L的，直接循环作为树脂脱附液使用于树脂再生；截留液可直接进行浓缩后作为固废填埋或直接焚烧处理，或采用混凝及加入氧化剂氧化提高可生化性后进入生化处理装置进行处理；将含总有机碳TOC浓度超过100mg/L的滤出液采用氧化剂进行处理，处理后的滤出液循环使用于树脂再生。本发明实现了树脂脱附液的再生与回用，满足了树脂脱附液减量化和资源化的要求。
Description
技术领域：
本发明涉及树脂脱附液的再生与处置方法，更具体的说是对生化尾水进行处理的复合功能树脂产生的树脂脱附液进行回收与处置方法。
背景技术：
工业废水及城市生活污水广泛采用生化方法进行处理。随着经济的发展，环境污染进一步加剧，将各类生化尾水进行深度处理可极大减少废水排放对自然水生生态***的影响带来的环境污染，同时将深度处理后的中水进行回用可极大减少废水排放量及工业耗水量，符合国家可持续性发展的要求，有利于提高高耗水工业行业的发展，对社会、经济及自然环境的改善具有重要的意义。
在各类生化尾水的深度处理技术中，复合功能树脂吸附技术是被广泛使用的处理技术。复合功能树脂吸附技术可对尾水中各类有机物、无机物进行吸附或离子交换去除，具有浓缩比高，运行成本低，操作简单的特点。但该技术在工程应用时会产生一定量的树脂脱附液，该脱附液往往具有高盐分、高碱度的特征，且含有高浓度、高毒性有机物，可生化性较差。同时，脱附液中含有较大量的脱附剂，如处置不当，在资源浪费的同时往往带来二次污染。因此，就利用复合功能树脂吸附技术对各类尾水进行深度处理时产生的树脂脱附液的妥善处置已成为该类技术发展及使用的瓶颈。
目前，对于含较为单一有机物或无机物且脱附液中物质具有较高价值的树脂再生脱附液，可采用各种物理及化学过程将脱附液中的有机物或无机物进行分离，用于各种生产环节或制造其它产品。但对于含较为复杂有机物或无机物的树脂脱附液，往往采用蒸发浓缩的方法将脱附液进行浓缩、固化后填埋，或直接将浓缩液进行焚烧处理。生化尾水中有机物较为复杂，采用复合功能树脂对生化尾水进行吸附后脱附液中有机物成分复杂，不能直接利用，只能采取蒸发浓缩的方法对其进行浓缩后固化填埋或焚烧处理。同时，由于脱附液中含有大量残留的树脂脱附剂，如不能将其有效分离，不仅直接造成了资源的浪费也进一步加剧了环境污染。
纳滤膜是对物质截留性能介于超滤与反渗透之间的滤膜，一般截留分子量小于1000道尔顿，最小分子截留率可达150道尔顿。其不仅可以将大分子量有机物进行有效截留，同时对二价无机离子亦具有良好的截留率。然而，因纳滤膜可以使小分子物质滤出，与反渗透膜相比，其浓缩比较高，操作压力较低，运行成本较低。
发明内容：
1.发明要解决的技术问题
针对复合功能树脂对生化尾水进行吸附后脱附液中有机物成分复杂，难以利用的现状，本发明提供了一种处理生化尾水树脂脱附液的回收与处置方法，利用纳滤膜进行分离，获得滤出液及截留液，滤出液直接或经氧化剂氧化后循环使用于树脂再生，截留液可直接进行浓缩后作为固废填埋或直接焚烧处理，或采用混凝及加入氧化剂氧化提高可生化性后进入生化处理装置进行处理；该技术可减少树脂再生脱附液产量，同时减少树脂脱附剂使用量，解决树脂脱附液处置的难题。
2.技术方案：
本发明的技术方案如下：
一种处理生化尾水树脂脱附液的回收与处置方法，其步骤包括：
(1)利用复合功能树脂对生化尾水进行处理后，无机脱附剂脱附树脂产生的树脂脱附液，在温度15℃至45℃和压力0.5-2.0MPa条件下进入纳滤膜进行分离，获得滤出液及截留液；滤出液含总有机碳TOC浓度不超过100mg/L的，可直接循环作为树脂脱附液使用于树脂再生；截留液可直接进行浓缩后作为固废填埋或直接焚烧处理，或采用混凝及加入氧化剂氧化提高可生化性后进入生化处理装置进行处理；
(2)将含总有机碳TOC浓度超过100mg/L的滤出液采用氧化剂进行处理，处理后的滤出液循环使用于树脂再生。
步骤(1)中纳滤膜为耐碱性(耐氢氧化钠浓度为10-15％(质量分数))的复合纳滤膜。所述的纳滤膜为截留分子量小于1000道尔顿的高分子膜或无机膜。当纳滤膜的截留分子量为150至300道尔顿时效果更佳。
步骤(1)中的纳滤截留液可采用混凝及加入氧化剂氧化提高可生化性后进入生化处理装置进行处理是指：将纳滤截留液在15℃至30℃条件下，调节pH于7至12，经混凝剂(0.5％至2％质量浓度的聚合氯化铝或聚合氯化铁)混凝，去除截留液中15-30％的TOC，混凝沉淀物可作为固废处理，混凝后的上清液采用氧化剂进行处理是指利用臭氧发生器产生臭氧在滤出液温度为15℃至30℃条件下使得滤出液中臭氧浓度为2mg/L至8mg/L，接触氧化反应1h至8h，或将滤出液或调节pH在1至4，在15℃至30℃条件下，用0.5％至4％(质量分数)双氧水(H2O2含量27％)氧化反应1h至8h，处理后的截留液可生化性(生化需氧量(BOD)/化学需氧量(COD))提高至0.25以上。
纳滤膜进行分离，获得80％至95％原树脂脱附液体积的滤出液及5％至20％原树脂脱附液体积的截留液。
上述的复合功能树脂是具有大孔结构的兼并离子交换功能和吸附功能的复合功能树脂。优选江苏南大戈德环保科技有限公司生产的NDA-88，NDA-99，ND-150树脂。
步骤(2)中的氧化剂进行处理是指利用臭氧发生器产生臭氧在滤出液温度为15℃至30℃条件下使得滤出液中臭氧浓度为2mg/L至8mg/L，接触氧化反应1h至8h，使纳滤滤出液TOC小于100mg/L。
3.有益效果
本发明公开了一种处理生化尾水树脂脱附液的回收与处置方法，与现有的生化尾水复合功能树脂再生脱附液蒸发浓缩处理相比，该方法投资及运行成本较低；并且该方法可在使脱附液产量减少为原脱附液的20％至5％的同时，对树脂脱附液中的脱附剂进行资源回收，在资源回收的同时大大减少了二次污染。从而实现了利用复合功能树脂对生化处理尾水进行处理时产生的树脂再生液进行减量、回收与安全处置。该方法可广泛使用于各类利用复合功能树脂吸附吸附技术对生化尾水进行处理时产生的高浓脱附液的浓缩及树脂脱附剂的再生过程中。
具体实施方式
以下通过实施例进一步说明本发明。
实施例1
复合功能树脂NDA-99(江苏南大戈德环保科技有限公司)对印染生化尾水处理后树脂脱附液的回收与处置
将树脂脱附液(TOC含量为2000mg/L，无机脱附剂含量为8％(质量分数))5L，在温度25℃至30℃，进膜压力为1.5MPa条件下，送入截留分子量为200至300道尔顿的耐碱纳滤膜(Suntar膜科技有限公司，耐NaOH浓度(质量分数)10％)过滤，脱附液进出纳滤膜压力不大于0.2MPa，获得4.5L的纳滤滤出液及0.5L的纳滤截留液。滤出液色度为4倍，TOC含量为80mg/L，无机脱附剂含量为6-7％(质量分数)，可直接循环使用于树脂再生中；截留液TOC含量为24000mg/L。
实施例2
其它操作条件同实施实例1，将纳滤膜滤截留液调节pH为10，进行混凝沉淀，混凝剂为聚合氯化铝，混凝剂加入量为1％(质量分数)，截留液TOC去除率为25％。再将混凝沉淀上清液调节pH为3，加入质量百分数为1％双氧水(H2O2含量27％)氧化反应4h，处理后上清液TOC去除率为25％，BOD/COD为0.2，可进行生化处理。
实施例3
复合功能树脂NDA-88(江苏南大戈德环保科技有限公司)对印染生化尾水处理后树脂脱附液的回收与处置。
将树脂脱附液(TOC含量为2700mg/L，无机脱附剂含量为4％(质量分数))5L，在温度25℃至30℃，进膜压力为1.5MPa条件下，送入截留分子量为200至300道尔顿的无机耐碱纳滤膜(Suntar膜科技有限公司)过滤，脱附液进出纳滤膜压力不大于0.2MPa，获得4.5L的纳滤滤出液及0.5L的纳滤截留液。滤出液色度为5倍，TOC含量为90mg/L，无机脱附剂含量为3％(质量分数)，可直接循环使用于树脂再生中；截留液TOC含量为26000mg/L。
实施例4
其它操作条件同实施实例3，将纳膜滤截留液调节pH为12，进行混凝沉淀，混凝剂为聚合氯化铝，混凝剂加入量为1％(质量分数)，截留液TOC去除率为35％。再将混凝沉淀上清液进行臭氧氧化，上清液中臭氧浓度为3mg/L接触氧化反应8h，处理后上清液TOC去除率为21％，BOD/COD为0.23，可进行生化处理。
实施例5
复合功能树脂NDA-150(江苏南大戈德环保科技有限公司)对印染生化尾水处理后树脂脱附液的回收与处置
将树脂脱附液(有机机脱附剂含量为20％(质量分数))5L，在温度25℃至30℃，进膜压力为1.5MPa条件下，送入截留分子量为500至600道尔顿的无机陶瓷纳滤膜(江苏久吾高科技股份有限公司)过滤，脱附液进出纳滤膜压力不大于0.2MPa，获得4.5L的纳滤滤出液及0.5L的纳滤截留液。滤出液色度为5倍，有机脱附剂含量为15％(质量分数)，可直接循环使用于树脂再生中。
实施例6
复合功能树脂NDA-88(江苏南大戈德环保科技有限公司)对印染生化尾水处理后树脂脱附液的回收与处置
将树脂脱附液(TOC含量为3000mg/L，无机脱附剂含量为4％(质量分数))5L，在温度25℃至30℃，进膜压力为1.5MPa条件下，送入截留分子量为200至300道尔顿的有机纳滤膜(Suntar膜科技有限公司)过滤，脱附液进出纳滤膜压力不大于0.2MPa，获得4L的纳滤滤出液及1L的纳滤截留液。滤出液色度为8倍，TOC含量为140mg/L，无机脱附剂含量为3％(质量分数)，可直接循环使用于树脂再生中；截留液TOC含量为30000mg/L。
实施例7
其它操作条件同实施实例3，将纳滤滤出液经臭氧发生器产生的臭氧进行氧化，滤出液中臭氧浓度为3mg/L接触氧化反应4h，处理后的滤出液TOC为38mg/L，滤出液无色透明可循环使用于树脂再生中。膜滤截留液调节pH为12，进行混凝沉淀，混凝剂为聚合氯化铝，混凝剂加入量为1％(质量分数)，截留液TOC去除率为30％。再将混凝沉淀上清液进行臭氧氧化，上清液中臭氧浓度为3mg/L接触氧化反应8h，处理后上清液TOC去除率为28％，BOD/COD为0.23，可进行生化处理。
Claims (9)
1、一种处理生化尾水树脂脱附液的回收与处置方法，其步骤包括：
(1)利用复合功能树脂对生化尾水进行处理后，无机脱附剂脱附树脂产生的树脂脱附液，在温度15℃至45℃和压力0.5-2.0MPa条件下进入纳滤膜进行分离，获得滤出液及截留液；滤出液含总有机碳TOC浓度不超过100mg/L的，可直接循环作为树脂脱附液使用于树脂再生；截留液可直接进行浓缩后作为固废填埋或直接焚烧处理，或采用混凝及加入氧化剂氧化提高可生化性后进入生化处理装置进行处理；
(2)将含总有机碳TOC浓度超过100mg/L的滤出液采用臭氧氧化进行处理，处理后的滤出液循环使用于树脂再生。
2、根据权利要求1中所述的处理生化尾水树脂脱附液的回收与处置方法，其特征在于步骤(1)中纳滤膜为耐碱性纳滤膜。
3、根据权利要求2中所述的处理生化尾水树脂脱附液的回收与处置方法，其特征在于所述的纳滤膜为截留分子量小于1000道尔顿的有机高分子膜或无机陶瓷膜。
4、根据权利要求2中所述的处理生化尾水树脂脱附液的回收与处置方法，其特征在于所述的纳滤膜为截留分子量为150至300道尔顿的纳滤膜。
5、根据权利要求1～4中任一项所述的处理生化尾水树脂脱附液的回收与处置方法，其特征在于步骤(1)中滤出液体积百分比为80％至95％，截留液体积百分比5％至20％。
6、根据权利要求1～4中任一项中所述的处理生化尾水树脂脱附液的回收与处置方法，其特征在于步骤(1)中所述的复合功能树脂是具有大孔结构的兼离子交换功能和吸附功能的复合功能树脂。
7、根据权利要求6所述的处理生化尾水树脂脱附液的回收与处置方法，其特征在于步骤(1)所述的复合功能树脂是NDA-88、NDA-99或ND-150树脂。
8、根据权利要求1～4中任一项所述的处理生化尾水树脂脱附液的回收与处置方法，其特征在于步骤(1)中的截留液可在在15℃至30℃条件下，调节pH于7至12，加入混凝剂混凝沉淀，混凝沉淀物可作为固废处理；混凝后的截留液采用氧化剂进行处理为利用臭氧发生器产生臭氧在滤出液温度为15℃至30℃条件下使得滤出液中臭氧浓度为2mg/L至8mg/L，接触氧化反应1h至8h，或将滤出液或调节pH在1至4，在15℃至30℃条件下，用滤出液质量分数为0.5％至4％的双氧水氧化反应1h至8h。
9、根据权利要求1～4中任一项所述的处理生化尾水树脂脱附液的回收与处置方法，其特征在于步骤(2)获得的TOC浓度大于100mg/L的纳滤滤出液，利用臭氧发生器产生臭氧在滤出液温度为15℃至30℃条件下使得滤出液中臭氧浓度为2mg/L至8mg/L，接触氧化反应1h至4h后回用于树脂的脱附。
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