申请日2007.11.20
公开(公告)日2008.05.14
IPC分类号C02F9/08; C02F101/30; C02F1/28
摘要
本发明公开了消除工业废水中水溶性有机污染物浓度变化波动的方法，其步骤包括：(1)将含水溶性有机污染物的工业废水过滤，去除其中的悬浮物;(2)将步骤(1)所得的滤液通过装填有树脂的吸附塔。步骤(2)中滤液连续通过装填有树脂的吸附塔。步骤(1)工业废水为连续产生地废水。本发明的有益效果在于：可以明显消除工业废水中水溶性有机污染物浓度变化的波动，提高工业废水水质稳定性、满足后续环保治理技术预处理要求;树脂机械强度高、寿命长、吸附和再生性能良好，可长期使用;不需要树脂再生，故操作简便、运行成本低、可以连续稳定使用;占地面积小，可以替代常规的水质调节池。
权利要求书
1.一种消除工业废水中水溶性有机污染物浓度变化波动的方法，其主要包括以 下步骤：
(1)将的含水溶性有机污染物的工业废水过滤，去除其中的悬浮物;
(2)将步骤(1)所得的滤液通过装填有树脂的吸附塔。
2.根据权利要求1所述的消除工业废水中水溶性有机污染物浓度变化波动的 方法，其特征在于步骤(2)中滤液连续通过装填有树脂的吸附塔。
3.根据权利要求1或2所述的消除工业废水中水溶性有机污染物浓度变化波 动的方法，其特征在于，所述水溶性有机污染物是苯酚、2，4-二氯酚、对硝基酚、 对氨基酚、苯乙酸、水杨酸、山梨酸、DSD酸、2-萘磺酸、间苯二甲酸二甲酯-5- 磺酸、1，2，4-酸、4B酸、H酸、T酸、苯胺、邻苯二胺、邻(对)甲苯胺、苯肼或 苯磺酸，其在工业废水中的浓度为0～10000mg/L。
4.根据权利要求1或2所述的消除工业废水中水溶性有机污染物浓度变化波 动的方法，其特征在于步骤(1)中工业废水中的浓度变化波动为0～10000mg/L， 步骤(2)中，流出的缓冲后工业废水中水溶性有机污染物浓度变化波动为300～ 5000mg/L;温度为20～80℃;流速为5～40BV/h。
5.根据权利要求1或2中所述的消除工业废水中水溶性有机污染物浓度变化波 动的方法，其特征在于步骤(2)中，所述树脂是国产的苯乙烯-二乙烯类NDA-100、 NDA-150、NDA-8、NDA-88、NDA-99、NDA-66、NDA-701、NDA-702、NDA-1800、 NDA-16、JX-101树脂、X-5、H-103树脂或丙烯酸酯类NDA-707、NDA-7树脂以 及美国的苯乙烯-二乙烯类Amberlite XAD-4、XAD-8、XAD-16、XAD-1800或丙 烯酸酯类Amberlit XAD-7树脂。
说明书
消除工业废水中水溶性有机污染物浓度变化波动的方法
技术领域
本发明涉及一种消除工业废水中水溶性有机污染物浓度变化波动的方法，更 具体的说是，利用树脂对工业废水中强烈变化波动的水溶性有机污染物浓度形成 缓冲(削峰填谷)作用，从而提高工业废水水质稳定性、满足后续环保治理技术 预处理要求的方法。
背景技术
近年来，随着我国经济的快速发展，石油化工、医药、农药、染料等行业产 生的含水溶性有机污染物(如酚类、胺类、芳香磺酸类、芳香羧酸类等)工业废 水量也与日俱增，已成为我国水环境有机污染的重要来源之一。对此，国内外环 保工作者已开发了大量的工业废水治理技术(如树脂吸附技术、氧化还原技术、 膜分离技术、生化处理技术等)。然而，这些环保治理技术的有效运行都要求处理 对象的水质(主要是工业废水中水溶性有机污染物浓度)变化波动很小。一般而 言，企业或园区的工业废水主要由生产废水、冲洗废水、检修废水等组成，而且 相当部分的生产工艺是间歇性的，因此工业废水中水溶性有机污染物的浓度变化 波动很难控制在较小的范围以内。目前国内外生产企业主要通过修造水质调节池 (匀质池)来解决这个问题。这种解决办法的缺点是：水质调节池站地面积大、 造价高，明显增加企业生产成本。
文献检索表明，南京大学张全兴教授开发的树脂吸附技术已成为有机工业废 水达标排放与资源回收的最有效环保治理方法之一，并且已经获得大量的工程化 应用。然而，针对工业废水中水溶性有机污染物浓度变化波动强烈、水质不稳定 的问题，采用树脂缓冲(削峰填谷)技术作为常规环保废水治理技术(如树脂吸 附技术、氧化还原技术、膜分离技术、生化处理技术等)的预处理方法并未见文 献报道。
发明内容
1.发明要解决的技术问题
针对需要处理地工业废水中水溶性有机污染物浓度变化波动强烈、水质不稳 定的问题，本发明提供了一种消除工业废水中水溶性有机污染物浓度变化波动的 方法。在常规的工业废水治理技术(如树脂吸附技术、氧化还原技术、膜分离技 术、生化处理技术等)之前，引入树脂缓冲技术，替代常规的水质调节池，解决 工业废水水质稳定性的技术问题，满足后续环保治理技术(如树脂吸附技术、氧 化还原技术、膜分离技术、生化处理技术等)的预处理要求并提高其处理效率， 减少环保设施站地面积，降低运行成本。
2.技术方案
本发明主要是采用对水溶性有机污染物同时具有很好的吸附和水脱附性能的 树脂作为缓冲材料。对工业废水进行树脂缓冲技术处理时，利用树脂对工业废水 中强烈变化波动的水溶性有机污染物浓度形成缓冲(削峰填谷)作用(即当进入 的工业废水中水溶性有机污染物浓度较高时，有机污染物从水中被吸附到树脂上， 流出的缓冲后工业废水中水溶性有机污染物浓度降低;当进入的工业废水中水溶 性有机污染物浓度较低时，有机污染物从树脂上被脱附到废水中，流出的缓冲后 工业废水中水溶性有机污染物浓度升高)，使缓冲后工业废水中水溶性有机污染物 浓度变化波动大大缓解，从而提高工业废水水质的稳定性、满足后续环保治理技 术预处理要求。
本发明的技术方案如下：
消除工业废水中水溶性有机污染物浓度变化波动的方法，其步骤包括：
(1)将含水溶性有机污染物的工业废水过滤，去除其中的悬浮物;
(2)将步骤(1)所得的滤液通过装填有树脂的吸附塔。
步骤(2)中滤液连续通过装填有树脂的吸附塔。步骤(1)工业废水为连续 产生地废水。
步骤(1)中，水溶性有机污染物是苯酚、2，4-二氯酚、对硝基酚、对氨基酚、 苯乙酸、水杨酸、山梨酸、DSD酸、2-萘磺酸、间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸、1，2，4- 酸、4B酸、H酸、T酸、苯胺、邻苯二胺、邻(对)甲苯胺、苯肼或苯磺酸，其 在工业废水中的浓度变化波动为0～10000mg/L。
步骤(2)中，可以使得工业废水中的水溶性有机污染物被吸附到树脂上或树 脂上的水溶性有机污染物被脱附到工业废水中，流出的缓冲后工业废水中水溶性 有机污染物浓度变化波动减弱为300～5000mg/L;温度为20～80℃;流速为5～ 40BV/h(BV为树脂床层体积)，此处对流速并无严格地要求，在常规地流速下均 可达到基本地效果，为了便于操作，建议流速一般为5～40BV/h。
步骤(2)中，所述树脂可以是国产的苯乙烯-二乙烯类NDA-100、NDA-150、 NDA-8、NDA-88、NDA-99、NDA-66、NDA-701、NDA-702、NDA-1800、NDA-16、 JX-101树脂(江苏南大戈德环保科技有限公司等生产)、X-5、H-103树脂(南开 大学化工厂生产)或丙烯酸酯类NDA-707、NDA-7树脂(江苏南大戈德环保科技 有限公司等生产)以及美国的苯乙烯-二乙烯类Amberlite XAD-4、XAD-8、 XAD-16、XAD-1800(Rohm Haas公司生产)或丙烯酸酯类Amberlit XAD-7树脂 (Rohm Haas公司生产)。
3.有益效果
本发明公开了一种消除工业废水中水溶性有机污染物浓度变化波动的方法， 可以提高工业废水水质稳定性、满足后续工业废水环保治理技术预处理要求的方 法，与现有技术相比，本发明的有益效果在于：1、可以明显消除工业废水中水溶 性有机污染物浓度变化的波动，提高工业废水水质稳定性、满足后续环保治理技 术预处理要求，并提高常规环保治理技术(如树脂吸附技术、氧化还原技术、膜 分离技术、生化处理技术等)的抗废水水质变化冲击能力;2、树脂机械强度高、 寿命长、吸附和再生性能良好，可长期使用;3、不需要树脂再生，故操作简便、 运行成本低、可以连续稳定使用;4、占地面积小，可以替代常规的水质调节池、 节约土地、降低成本。本发明的树脂缓冲技术对于提高常规工业废水治理技术(如 树脂吸附技术、氧化还原技术、膜分离技术、生化处理技术等)的效率，降低运 行成本具有重要意义。本发明提供的方法相对简单，所需设备简易。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明作进一步描述：
实施例1
取10mL(约3g)NDA-707树脂装入带夹套的玻璃吸附柱中(Φ16×180mm)。 苯酚浓度变化波动为150～5000mg/L的工业废水，过滤后，在25±5℃下以200mL/h 的流量一直持续通过树脂床层，流出的缓冲后工业废水中苯酚浓度波动明显减弱， 其浓度变化限制在270～300mg/L范围以内，可满足后续好氧生化处理技术的要 求。
实施例2
取30mL(约10g)NDA-7树脂装入带夹套的玻璃吸附柱中(Φ32×180mm)。 2-萘磺酸浓度变化波动为1000～6000mg/L的工业废水，过滤后，在35±5℃下以 450mL/h的流量一直持续通过树脂床层，流出的缓冲后工业废水中2-萘磺酸浓度 波动明显减弱，其浓度变化限制在3200～3500mg/L范围以内，可满足后续树脂吸 附处理技术的要求。
实施例3
取100mL(约30g)NDA-88树脂装入带夹套的玻璃吸附柱中(Φ500×1800mm)。 对甲苯胺浓度变化波动为500～4000mg/L的工业废水，过滤后，在50±5℃下以 3.6L/h的流量一直持续通过树脂床层，流出的缓冲后工业废水中对甲苯胺浓度波 动明显减弱，其浓度变化限制在2500～2700mg/L范围以内，可满足后续树脂吸附 +好氧生化处理集成技术的要求。
实施例4
取300mL(约100g)NDA-150树脂装入带夹套的玻璃吸附柱中(Φ32×180mm)。 对氨基酚浓度变化波动为2000～6000mg/L的工业废水，过滤后，在60±5℃下以 15L/h的流量一直持续通过树脂床层，流出的缓冲后工业废水中对氨基酚浓度波动 明显减弱，其浓度变化限制在4000～4400mg/L范围以内，可满足后续树脂吸附+ 氧化+隔膜电解集成技术的要求。
实施例5
取30L(约10Kg)Amberlite XAD-7树脂装入带夹套的玻璃吸附柱中 (Φ500×1800mm)。H酸、1，2，4-酸和DSD酸浓度变化波动分别为1000～ 10000mg/L、200～2000mg/L、500～5000mg/L的工业综合废水(COD值为2000～ 20000mg/L)，过滤后，在40±5℃下以1200L/h的流量一直持续通过树脂床层，流 出的缓冲后工业综合废水中H酸、1，2，4-酸和DSD酸浓度波动明显减弱(COD值 为4500～5000mg/L)，其浓度变化分别限制在3000～3500mg/L、1000～1200mg/L、 2500～2700mg/L范围以内，可满足后续树脂吸附+高效生化处理集成技术的要 求。
实施例6
将实施例1～4中的树脂相应改为具有类似结构的NDA-100、NDA-99、 NDA-702、NDA-16或NDA-702等国产树脂，或美国Amberlite XAD-4、XAD-7、 XAD-16等树脂，其他操作条件保持不变，其消除工业废水中水溶性有机污染物浓 度波动的性能有所降低外，其他效果基本类同。
