[發明專利]一種廢離子交換樹脂的處理方法及系統

在審

• 申請號: 201911018194.7
• 申請日: 2019-10-24
• 公開（公告）號: CN110711606A
• 公開（公告）日: 2020-01-21
• 發明（設計）人: 李國文;洪挺;張學輝;程廣林;蘭易
• 申請（專利權）人: 北京緯綸華業環保科技股份有限公司
• 主分類號: B01J49/30
• 分類號: B01J49/30
• 代理公司: 11017 北京華夏正合知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 韓登營

一種廢離子交換樹脂的處理方法，包括：步驟S1、將廢離子交換樹脂、催化劑與水混合，攪拌；步驟S2、常壓下，加熱至50?100℃，逐步添加氧化劑，直至廢離子交換樹脂完全溶解；步驟S3、恒定電流電壓下對溶液進行電解氧化處理一定時間；步驟S4、向溶液中加入堿調節PH到7后，將水中的離子固化去除。采用如上方法，將固態的廢離子交換樹脂通過雙氧水氧化溶解后再通過電解氧化對溶液進行深度的氧化處理，形成了一種新的處理廢離子交換樹脂的方法，同時，該方法無需添加大量的氧化劑，降低了處理成本，處理過程中也不會產生有害氣體及廢物，不會造成二次污染，處理后的水質簡單，COD值低。

技術領域

本發明涉及環境保護技術領域，特別是指一種廢離子交換樹脂的處理系統及方法。

背景技術

離子交換樹脂是帶有官能團、具有網狀結構、不溶性的高分子化合物。目前使用的樹脂主要有屬于強酸性的陽樹脂，以及屬于強堿性之陰樹脂，兩者都是苯乙烯(Styrene)與二乙烯苯(Divinylbenzene)的共聚合物(Copolymers)。其中陽樹脂(R-SO3H)帶有活性的磺酸基，而陰樹脂(R-CH2N(CH3)3+)則帶有活性的季銨基。離子交換樹脂主要是球狀和粉末狀的，粉末狀樹脂常用于被覆過濾濾芯，其除了提供離子交換的功能外，也能移除水中的懸浮狀固體微粒。粉末狀樹脂在使用一次后即會夾雜多量的固體雜質，因此通常不做再生，使用一次后即當做廢棄物處理。粒狀樹脂在離子交換能力衰退即須再生。再生數次不能再用后即被替換而成為危險廢棄物。

具有核放射性的廢樹脂處理主要方法有：固化法、濕式氧化法、熱壓法、微生物轉化法、高牢固性容器法和洗脫處理法。

水泥固化法操作簡單，處理費用低廉，但是由于廢樹脂仍具有離子交換能力，會與水泥固化體內的鈣離子等進行交換反應，并且會吸收或釋放水份，發生膨脹、收縮作用，影響固化體質量的安定性。此種作用尤以粒狀樹脂為烈，嚴重時會導致固化體膨脹或龜裂，使水泥固化體中廢樹脂的荷載率(Loading)受到很大限制，導致固化后產生龐大體積的固化體。粒狀廢樹脂的水泥固化已全面停止，改采脫水后暫貯，以等待減容效果良好的技術出現。

熱壓法是先將樹脂加熱脫水后，在熱狀態下用超級壓實機將廢樹脂壓縮為餅狀，裝入鋼桶用水泥固化。此方法需要超級壓實機和加熱脫水裝置，中間過程產生的廢液和廢氣需要處置。

高整體性容器法處理樹脂的方法，是先將廢樹脂通過加熱等方式脫水，然后裝在強度高、化學穩定性和熱穩定性高的容器中。但是這種方法費用高，存在因輻射引起容器結構不穩定的問題。

而高溫處理在反應上主要有裂解重組與焚(氧)化兩種選擇，目前的發展顯示前者較具優勢；焚化有產生NOx、SOx、二噁英與二次廢棄物等的問題，操作溫度較高，材料腐蝕的問題也較嚴重。

濕式氧化法是使用芬頓試劑在一定條件下氧化分解廢樹脂，該方法在常壓下反應，不產生腐蝕氣體，尾氣幾乎不含有放射性核素，可以有效的將有機廢樹脂氧化為有機小分子甚至無機物，殘留液濃縮后固化處理，后處理簡單。但是因為反應溫度較高，一般為100℃左右，雙氧水分解快，需要的催化劑和雙氧水用量較大大，而且在反應過程中，會有較大量的泡沫生產，影響樹脂的氧化，需要不斷加入消泡劑，由此造成了處理成本過高的問題。

由于技術和資金所限，國內目前的固體危險廢棄物處理能力嚴重不足，導致部分廠家對含重金屬廢離子交換樹脂不做任何處理，廢離子交換樹脂的存放、處理面臨著極大的挑戰，因此需要選擇一種切實可行的處理方法。

發明內容

有鑒于此，本發明的主要目的在于提供一種廢離子交換樹脂的處理系統及方法，以能在處理廢離子交換樹脂時不產生二次污染，同時降低處理成本。

本發明提供的廢離子交換樹脂的處理方法，包括：

步驟S1、將廢離子交換樹脂、催化劑與水混合，攪拌；