[發明專利]一種高濃度印花廢液的同步脫色及氮回收方法

有效

• 申請號: 201610032736.6
• 申請日: 2016-01-19
• 公開（公告）號: CN105540978B
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發明（設計）人: 柳榮展;張賓;潘穎;于曉;于潘芬;王宇琦;張尚一;王琳;許鈺爽;于夢楠
• 申請（專利權）人: 青島大學
• 主分類號: C02F9/10
• 分類號: C02F9/10;C02F101/16;C02F101/30
• 代理公司: 北京瑞盛銘杰知識產權代理事務所(普通合伙)11617
• 代理人: 郭曉迪

技術領域

本發明屬于紡織印染工業技術領域，特別涉及一種高濃度印花廢液的同步脫色及氮回收方法。

背景技術

油墨是由顏料、連接料、填料、附加料等組成，可分為油性油墨和水性油墨。油性油墨中含有大量的有機溶劑，污染嚴重，將逐漸被淘汰。水性油墨主要由水溶性樹脂、顏料、醇、胺或氨及其他添加劑和水組成。水性油墨因為其健康、環保、安全的特性，在各個領域被廣泛應用。目前，大量的塑料包裝（防水）材料在印花時越來越多地采用水性油墨，在更換顏色時需要清洗印花設備及水性油墨儲槽，產生了一定量的高濃度水性油墨印花廢液。該種印花廢液中含有顏料、水溶性丙烯酸樹脂、醇、胺（氨）等污染物，其有機物含量多，色度高，含氮量高，污染極為嚴重（色度：3萬倍以上；COD_Cr：10萬-50萬mg/L；氨氮：1000-5000mg/L），難于處理。

對于該種廢液的處理，通常采用混凝法、酸析法等化學方法進行預處理，即向廢液中投加混凝劑或無機酸，使污染物凝聚形成污泥，再采用板框軋濾機、帶式脫水機或離心脫水機等進行機械脫水等固液分離方法進行固液分離，出水再進行其他化學或生物處理至達標排放。但是形成的污泥含固量高達5-10%，難于脫水處理，而且混凝法、酸析法只能去除廢液中的水溶性樹脂、顏料等有機物，并不能同時去除廢液中的氨氮，通常需要再采用其他化學法或生物法進行去除。特別是酸析法直接向廢液中投加無機酸，提高了廢液中酸根離子的含量，造成二次污染，且容易形成苦咸水。

發明內容

本發明的目的在于提供一種高濃度印花廢液的同步脫色及氮回收方法，實現廢液中有機污染物和氮的高效去除，同時可實現氮的回收，且不增加廢水中酸根離子的含量。

為實現上述發明目的，本發明技術方法采用以下步驟：

將陽離子交換樹脂加入高濃度印花廢液中，攪拌10-180min，至反應充分；將廢液加熱至45-55℃保溫處理5-30min；曝氣使污泥上??；將底部沉淀的陽離子交換樹脂排出；繼續加熱廢液至75℃保溫處理5-30min；冷卻后取出污泥，廢水排放；將排出的陽離子交換樹脂過濾脫水后用質量濃度為2%-30%的酸溶液處理，回收氮并同時使樹脂再生；將再生后的陽離子交換樹脂加入高濃度印花廢液中，循環使用。

有益效果：

a. 高濃度印花廢液經本方法處理，脫色率高達99.5%以上，氨氮去除率達到85%以上，COD_Cr去除率達到90%以上，實現了廢液同步脫色和氮的回收。

b. 陽離子交換樹脂加入到印花廢液中，H⁺可與[R₃NH]⁺等各種陽離子發生離子交換作用，吸附陽離子并釋放出H⁺。釋放出的H⁺一方面可與水溶性丙烯酸樹脂R-COO^-結合形成R-COOH，降低樹脂溶解度，破壞膠體系統的穩定性，通過酸析作用將廢液中的親水性樹脂轉變為疏水性污染物質析出。另一方面釋放出的H⁺可與廢液中的R₃N形成更多的[R₃NH]⁺，提高其濃度，促進其與H⁺進行離子交換，提高氮的回收率。與直接酸析法相比，該方法不會增加廢水中的酸根離子濃度，防止酸根離子形成二次污染，且陽離子交換樹脂可循環利用。

c. 本發明同時具有良好的固液分離效果，排放污泥含水率低于40%。

具體實施方式

下面通過具體實施例進一步說明本發明。

實施例1

將氫型強酸型陽離子交換樹脂加入高濃度黑色印花廢液中（COD_Cr：378200 mg/L；色度：3.5萬倍；氨氮：3010 mg/L），攪拌反應60min；將廢液加熱至52℃保溫處理10min；微孔曝氣使污泥上浮；將底部沉淀的陽離子交換樹脂排出；繼續加熱廢液至75℃保溫處理15min；冷卻后取出污泥，廢水排放；將排出的陽離子交換樹脂過濾脫水后用質量濃度10%的鹽酸溶液處理，形成[R₃NH]⁺Cl^-回收氮并同時使樹脂再生；將再生后的陽離子交換樹脂加入高濃度印花廢液中，循環使用。

采用本發明方法處理，該種印花廢液脫色率高達99.7%，氨氮去除率達到92.7%，COD_Cr去除率達到93.2%，實現了廢水同步脫色和氮的回收，且不會顯著增加廢水中氯離子濃度，減輕了二次污染。

實施例2