[發明專利]一種離子交換樹脂與電化學集成脫除硝酸鹽氮的廢水深度處理方法

在審

• 申請號: 201810726006.5
• 申請日: 2018-07-04
• 公開（公告）號: CN108862472A
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發明（設計）人: 雙陳冬;譚亮;張光;李爽爽;王珂;王鈞田
• 申請（專利權）人: 南京大學;南京大學鹽城環保技術與工程研究院
• 主分類號: C02F1/42
• 分類號: C02F1/42;C02F1/28;C02F1/461;C02F101/16
• 代理公司: 南京思拓知識產權代理事務所(普通合伙) 32288
• 代理人: 苗建

1.一種離子交換樹脂與電化學集成脫除硝酸鹽氮的廢水深度處理方法，其特征在于，它包括以下步驟：

(1)將含有硝酸鹽氮的廢水通過裝有陰離子交換樹脂的吸附塔進行硝酸鹽氮的吸附,吸附塔出水為樹脂出水；

(2)當樹脂出水中硝酸鹽氮的濃度為初始廢水中硝酸鹽氮濃度的5～30％后，向吸附塔中加入質量濃度為3～30％NaCl溶液作為再生液進行浸泡，再向吸附塔中通入清水或所述樹脂出水，得到樹脂脫附液；

(3)將所述樹脂脫附液通入電化學反應器中進行電化學反應處理。

2.根據權利要求1所述的離子交換樹脂與電化學集成脫除硝酸鹽氮的廢水深度處理方法，其特征在于，它還包括步驟(4)：向步驟(3)中得到的流出液中補充氯化鈉使該流出液中氯化鈉的質量濃度為3～30％后，回用于步驟(2)中作為向吸附塔中加入的再生液；優選補充氯化鈉使該流出液中氯化鈉的質量濃度為為5～20％。

3.根據權利要求1所述的離子交換樹脂與電化學集成脫除硝酸鹽氮的廢水深度處理方法，其特征在于，它還包括步驟(5)：在步驟(3)中，當電化學反應器處理后得到的流出液中硝酸鹽氮的去除率達到80％～100％且處理的樹脂脫附液量達到100～1000噸后停止反應，更換通電正負極使陰、陽兩極對調，以2～200mA/cm²的電流密度進行電化學反應處理后，恢復為更換前的陰、陽極，可繼續步驟(3)；優選電流密度為1～150mA/cm²。

4.根據權利要求3所述的離子交換樹脂與電化學集成脫除硝酸鹽氮的廢水深度處理方法，其特征在于，在步驟(5)中，電化學反應時間為0.3～3小時，優選電化學反應時間為0.5～1.5小時。

5.根據權利要求1所述的離子交換樹脂與電化學集成脫除硝酸鹽氮的廢水深度處理方法，其特征在于，步驟(1)中所述陰離子交換樹脂為具有苯乙烯骨架的季銨鹽樹脂，所述季銨鹽樹脂中季銨鹽結構中的烷基為甲基、乙基、丙基中的一種或幾種。

6.根據權利要求5所述的離子交換樹脂與電化學集成脫除硝酸鹽氮的廢水深度處理方法，其特征在于，步驟(1)中所述陰離子交換樹脂為A850、A520E、D201、201、D202、202或IRA-900。

7.根據權利要求1所述的離子交換樹脂與電化學集成脫除硝酸鹽氮的廢水深度處理方法，其特征在于，在步驟(2)中，向吸附塔中加入NaCl溶液的質量濃度為5～20％；向吸附塔中加入NaCl溶液的流速為0.1～5BV/h；向吸附塔中加入NaCl溶液的量為0.5～5BV；所述NaCl溶液浸泡時間為0.1～3小時；浸泡后加入清水或樹脂出水的量為0.5～8BV。

8.根據權利要求7所述的離子交換樹脂與電化學集成脫除硝酸鹽氮的廢水深度處理方法，其特征在于，在步驟(2)中，向吸附塔中加入NaCl溶液的流速為0.2～3BV/h；向吸附塔中加入NaCl溶液的量為1～2BV；所述NaCl溶液浸泡時間為0.1～1小時；浸泡后加入清水或樹脂出水的量為1～5BV。

9.根據權利要求1所述的離子交換樹脂與電化學集成脫除硝酸鹽氮的廢水深度處理方法，其特征在于，在步驟(3)中，電化學反應時采用水力或機械攪拌；電化學反應的電流密度為3～150mA/cm²，優選電流密度為5～100mA/cm²；電化學反應時間為0.1～5小時，優選電化學反應時間為0.1～3小時。

10.根據權利要求1所述的離子交換樹脂與電化學集成脫除硝酸鹽氮的廢水深度處理方法，其特征在于，在步驟(3)中所述電化學反應器包括陽極、陰極和電解池，其中，陽極—陰極組合為釕銥鈦—銅、釕銥鈦—鉑、釕銥鈦—銅鎳合金、釕銥鈦—鈦基銅/鈷氧化物、釕銥鈦—鈦基鈷氧化物、石墨—鐵、摻硼金剛石—銅鎳合金或摻硼金剛石—鈦基銅/鈷氧化物。