[發明專利]一種除硝態氮樹脂及其制備方法

有效

• 申請號: 201610910673.X
• 申請日: 2016-10-19
• 公開（公告）號: CN107057004B
• 公開（公告）日: 2019-06-25
• 發明（設計）人: 劉莉莉;雙陳冬;戴建軍;李愛民
• 申請（專利權）人: 南京大學鹽城環保技術與工程研究院;南京大學
• 主分類號: C08F292/00
• 分類號: C08F292/00;C08F212/08;C08F212/36;C08F8/24;B01J41/14
• 代理公司: 江蘇瑞途律師事務所 32346
• 代理人: 蔣海軍

本發明公開了一種高密度高吸附性除硝態氮樹脂及其制備方法，屬于離子交換樹脂領域。該樹脂由樹脂骨架及包裹于其中的復合無機物顆粒構成。將苯乙烯類單體與交聯劑、引發劑、致孔劑混合成油相，并與預處理好后的復合無機物顆粒均勻混合后，與混有分散劑的水相懸浮聚合得到聚合物顆粒，通過氯甲基化、胺化步驟得到最終成品樹脂。制成的樹脂磨后圓球率為70～98％，濕真密度為1.2～1.4g/mL，添加相當于反應物質量的5～20％的包裹改性劑的復合無機顆粒，可以使樹脂密度提高20％～40％，從而提高樹脂的沉降性能和抗污染性能。該樹脂對硝酸鹽的吸附能力強和對硝酸鹽選擇性高等優點，可廣泛應用于飲用水處理、城市生活污水深度處理領域，具有良好的應用前景和實用意義。

技術領域

本發明公布了一種除硝態氮樹脂及其合成方法，更具體的說是一種內部包裹有復合無機物顆粒并同時對硝態氮具有較高去除效果的苯乙烯系堿性陰離子交換樹脂及其制備方法。

背景技術

硝態氮廣泛存在于天然水體中。近年來，隨著現代化進程的不斷加快，工、農業的發展也不斷深入，使得排放進入水體的含氮廢水量不斷增大，超出了自然界的自凈能力，引發了全球范圍內的水源水硝態氮污染問題。歐洲的地下水中已經顯現了硝態氮超標的情況。我國地下水污染情況調查結果表明，地下水“三氮”污染在全國范圍內均較為突出，許多地區的地下水中硝酸鹽已超過國家標準，并且硝酸鹽污染呈向深層地下水擴散的趨勢。過高的硝態氮攝入會直接導致腹痛、腹瀉、高血壓等病癥，甚至會引發癌癥，嚴重危害人體健康。因此，降低水中硝態氮具有重要現實意義。

對于廢水中硝態氮的處理，傳統的處理方法有物理分離法、化學還原法、生物反硝化脫氮等，上述技術均存在自身的優勢與不足。近年來，各種新型的技術被研究應用于去除硝態氮，其中，使用樹脂的離子交換法是一種簡單、高效的物理去除方法，已經廣泛應用于水處理行業。

將復合無機物顆粒包裹到微球樹脂骨架中，得到的樹脂不僅具有良好的沉降性能，同時對硝態氮離子具有較好的吸附性能。目前，傳統的陰離子交換樹脂例如D201、D301等，在進行水體凈化時，會優先吸附水體中常見的硫酸根離子和氯離子，使樹脂對硝酸鹽的去除率降低；專利CN103524657A公開了一種去除水中硝酸鹽的大孔強堿性陰離子交換樹脂的制備方法，此樹脂在一定程度上提高了對于硝酸鹽的去除效果，但是由于粒徑較大(0.5-1.5mm)，樹脂密度小，沉降速率低，僅適用于傳統固定床工藝；專利AU744706中提到了磁性樹脂，具有較好的沉降性能及優越的動力學性能，但是磁性樹脂機械強度低，容易破碎，且對硝酸根離子不具有優先吸附性，在處理硝酸鹽超標的水體時，效率較低。

發明內容

1、發明要解決的問題

針對現有離子交換樹脂存在沉降速率慢和再生使用效率低的問題，本發明提供一種除硝態氮樹脂及其制備方法，通過本方法制備的離子交換樹脂將會具有較好的沉降性能及較高的硝酸鹽氮去除率；提高對硝酸鹽氮的吸附再生能力。

2、技術方案

為了解決上述問題，本發明提供了一種除硝態氮樹脂。與傳統離子交換樹脂相比，該新型離子交換樹脂的密度提高20％～40％；且在水處理再生使用過程中，該樹脂對硝酸鹽氮的吸附效率提高了5％～20％。其具體方案如下：

一種除硝態氮樹脂，濕真密度為1.2～1.4g/mL，磨后圓球率為70～98％，其對陰離子具有高選擇吸附性，它對陰離子的選擇性順序為在硫酸鹽與硝酸鹽共存體系下對硝酸鹽的選擇性系數為50～100，在氯化鈉與硝酸鈉共存體系下對硝酸鹽的選擇性系數為5～20。

上述的樹脂全交換容量為2.0～4.0mmol/g，強堿陰離子交換容量為2.5～3.9mmol/g，

具體按如下步驟進行：

1)預處理：