[發(fā)明專利]一種離子交換樹脂再生廢液的處理與回用方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310063594.6
• 申請(qǐng)日: 2013-02-28
• 公開（公告）號(hào): CN103145231A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹國民;盛梅;郝圣楠;雷于葭;唐琪瑋;王若飛;郁一村;方彬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華東理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C02F3/00
• 分類號(hào): C02F3/00;C02F3/28;B01J49/00;C02F1/42
• 代理公司: 上海翼勝專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 31218
• 代理人: 翟羽;施春花

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體的說，涉及一種離子交換樹脂再生廢液的處理與回用技術(shù)。

背景技術(shù)

地下水是我國北方地區(qū)重要的飲用水水源，特別是在北方農(nóng)村地區(qū)，生活飲用水幾乎全部來自地下水。然而，在大多數(shù)地區(qū)，作為飲用水水源的地下水已不同程度地受到硝酸鹽污染，并且有逐年加重的趨勢。

硝酸鹽攝入人體后，容易還原成亞硝酸鹽，導(dǎo)致高鐵血紅蛋白癥，三個(gè)月以下的嬰兒受此危害最大；此外，亞硝酸鹽還有使人體致癌的風(fēng)險(xiǎn)。因此，許多國家和國際組織都對(duì)飲用水中硝酸鹽的濃度設(shè)定了最高限值，如歐盟和世界衛(wèi)生組織（WHO）規(guī)定飲用水中的硝酸鹽氮含量不得超過11.3?mg/L，美國EPA的限值為10?mg/L，我國《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB?5749-2006)?規(guī)定硝酸鹽氮最高限值為10?mg/L（水源受限地區(qū)為20?mg/L）。

可用于脫除地下水中脫硝酸鹽的方法有很多，如離子交換、生物反硝化、反滲透等方法。生物反硝化被認(rèn)為是最經(jīng)濟(jì)的地下水脫氮技術(shù)，但是在常規(guī)地下水異養(yǎng)反硝化脫氮過程中，地下水不可避免地會(huì)受到殘留反硝化碳源、反硝化菌及其代謝產(chǎn)物的污染。即用生物反硝化法處理地下水，易導(dǎo)致二次污染。反滲透法具有脫硝效果好，且透過反滲透膜的水基本不需要后處理。但是，用反滲透法處理地下水時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量濃縮水，必須妥善處置。此外，反滲透法沒有選擇性，即反滲透在去除有害離子的同時(shí)也去除對(duì)人體健康有益的離子，故長期飲用經(jīng)反滲透裝置處理過的地下水也不利于人體健康。離子交換法具有技術(shù)成熟、設(shè)備簡單、運(yùn)行管理方便、硝酸鹽去除程度高、出水水質(zhì)好、投資和運(yùn)行費(fèi)用相對(duì)較低等特點(diǎn)，且飽和的離子交換樹脂經(jīng)再生后可重復(fù)使用，因此該方法在美國應(yīng)用較為普遍。

用離子交換法處理受硝酸鹽污染的地下水，飽和的離子交換樹脂一般用質(zhì)量百分濃度為1~3%的氯化鈉水溶液進(jìn)行再生。再生過程中排出的再生廢液因含有較高濃度的氯化鈉和硝酸鹽，很難處置。在國外，這種離子交換樹脂再生廢液一般直接排入城鎮(zhèn)下水道，與大量的市政污水混合后一并送城鎮(zhèn)污水處理廠處理。但國內(nèi)城鎮(zhèn)生活污水處理率很低，特別是在廣大的農(nóng)村和小城鎮(zhèn)，基本沒有生活污水處理設(shè)施。因此，不可能像國外那樣，把離子交換樹脂再生廢液與生活污水混在一起送城鎮(zhèn)污水處理廠處理。如果無法有效地解決離子交換樹脂再生廢液的處置難題，具有技術(shù)成熟、設(shè)備簡單、運(yùn)行管理方便、硝酸鹽去除程度高、出水水質(zhì)好、投資和運(yùn)行費(fèi)用相對(duì)較低等特點(diǎn)的離子交換法就很難在我國地下水脫硝酸鹽領(lǐng)域推廣應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種飽和離子交換樹脂再生廢液的處理與回用方法。

本發(fā)明所要解決的第二個(gè)技術(shù)問題是，提供一種環(huán)保、方便，解決離子交換樹脂再生廢液處置難題的離子交換脫除地下水中硝酸鹽的方法。

為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種離子交換樹脂再生廢液的處理與回用方法，利用陰離子交換膜生物反應(yīng)器脫除掉離子交換樹脂再生廢液中的硝酸鹽，所述陰離子交換膜一側(cè)是反硝化脫氮介質(zhì)，另一側(cè)是離子交換樹脂再生廢液，然后將脫除掉硝酸鹽的離子交換樹脂再生廢液回用于飽和離子交換樹脂的再生，實(shí)現(xiàn)離子交換樹脂再生廢液的資源化利用。

作為一個(gè)優(yōu)選方案，所述反硝化脫氮介質(zhì)含有耐鹽反硝化菌、反硝化碳源和氯化鈉，其中氯離子的濃度比所述離子交換樹脂再生廢液中的氯離子濃度高2000~4000mg/L。

為了解決上述第二個(gè)技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種包括再生廢液處理與回用的離子交換脫除地下水中硝酸鹽的方法，包括（1）離子交換，脫除地下水中硝酸鹽，至樹脂接近飽和；（2）飽和離子交換樹脂用氯化鈉溶液進(jìn)行再生，產(chǎn)生離子交換樹脂再生廢液，再生后的樹脂循環(huán)用于步驟（1），其特征在于，還包括步驟（3）離子交換樹脂再生廢液的處理與回用，用陰離子交換膜生物反應(yīng)器脫除掉離子交換樹脂再生廢液中的硝酸鹽，所述陰離子交換膜一側(cè)是反硝化脫氮介質(zhì)，另一側(cè)是離子交換樹脂再生廢液，然后將脫除掉硝酸鹽的離子交換樹脂再生廢液回用于飽和離子交換樹脂的再生。