[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

本發明屬于水處理技術領域，涉及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。本發明耦合離子交換與電化學技術，利用吸附硝酸鹽氮后的離子交換樹脂經再生產生的脫附液具有高鹽濃度的特點，進行電化學反應器處理，實現脫附液的資源化再利用，有效降低了處理成本，解決了離子交換水處理技術中脫附液難以處理這一顯著缺陷。

技術領域

本發明屬于水處理技術領域，涉及一種硝酸鹽氮處理方法，特別涉及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。

背景技術

隨著我國經濟與社會的高速發展，工業廢水，農村和城市生活污水等含硝酸鹽氮污染源的大量排放導致自然界水體中硝酸鹽氮濃度急劇升高。地表水和地下水均遭受嚴重的硝酸鹽氮污染，其在飲用水中的存在也會危害人體健康。

生物處理法作為一種常規的水處理方法，其原理在于反硝化微生物在有機碳源存在的條件下，能夠將水體中的硝酸鹽氮還原成氮氣，從而對水體中的硝酸鹽氮進行去除。但外界溫度，廢水中常見的無機鹽和毒害有機物都會對反硝化微生物造成影響，致使該方法難以高效、穩定的運行；另外，反硝化微生物所需碳源的添加也提高了該方法的運行成本。離子交換法是一種常見的離子型污染物去除方法，使用陰離子交換法去除地下水中硝酸鹽氮已列為美國環境保護署(Environmental Protection Agency,EPA)推薦技術之一。利用陰離子交換樹脂去除水中硝酸鹽氮具有去除效率高，出水運行穩定的特點，但在傳統離子交換法中陰離子交換樹脂的再生要使用大量高濃度鹽溶液，產生的脫附液中含有大量的目標污染物和鹽從而難以處理。因此，脫附液的處理和處置問題一直是離子交換法水處理實際應用的瓶頸。

專利CN107445249A所公開的一種去除廢水中有機物和硝態氮的方法，是利用丙烯酸系和苯乙烯系兩級陰離子交換樹脂互相強化去除生化尾水中的硝態氮。該方法去除效果較好，但對處理過程中產生的含有大量鹽和硝酸鹽氮的脫附液，難以進行進一步地處理。

專利CN107651815A所公開的一種離子交換與反硝化集成去除水中硝態氮的方法，是利用離子交換樹脂高效富集水中硝態氮，再對富集硝態氮后的離子交換樹脂進行反硝化處理，從而對樹脂進行再生利用并去除硝態氮[Environ.Sci.Technol.2014,48,1541-1548]。該技術能高效去除水中的硝態氮，并能避免高鹽脫附液的產生。由于存在微生物反硝化步驟，該技術具有微生物培養過程繁瑣，再生樹脂可能會被微生物污染導致離子交換能力下降的缺陷。

專利CN104261596A所公開的一種樹脂脫污水廠出水硝酸鹽氮及樹脂再生液處理的方法，是結合氯化鈉溶液對離子交換樹脂脫附和微生物反硝化技術，利用微生物對脫附液進行反硝化，達到合理處置脫附液的目的。但該處理樹脂脫附液的技術關鍵在于采用自主研發的耐鹽反硝化反應器，實際應用之前還需經過馴化和培養階段，成本較高且操作較為繁瑣，限制了該技術在廢水中硝酸鹽氮的去除和脫附液處理領域的大規模應用。

專利CN107098441A所公開的一種電化學去除廢水中總氮的方法，是利用電解裝置中陽極氧化反應和陰極還原反應對廢水進行電化學處理去除總氮，該方法適用于對經二級生化處理后總氮仍超標的工業外排廢水的深度處理，但對離子交換樹脂脫附液這類具有高鹽、高溶解有機質濃度特點的廢水，該方法存在電極易被廢水中鹽類和有機物質污染從而使處理效率下降的缺陷。

發明內容

本發明的目的是在現有技術的基礎上，提供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。

本發明的技術方案如下：

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，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；