申请日2007.03.21
公开(公告)日2007.09.26
IPC分类号C02F1/62; C02F1/42
摘要
本发明涉及废水处理，具体涉及一种利用改性树脂处理含金属离子废水的方法及其解吸装置。本发明的方法包括以下步骤：将树脂用NaOH改性;然后利用改性的树脂对含金属离子废水进行处理;还可以进一步包括以下步骤：用本发明的解吸装置对吸附饱和的树脂进行解吸;然后再对解吸后的树脂进行改性重新投入使用。本发明的方法和解吸装置可以处理浓度在3g/L以上的金属离子废水，能有效避免树脂的中毒结块现象，而且回收的金属离子溶液浓度高，可以直接回槽使用。
权利要求书
1、一种利用改性树脂处理含金属离子废水的方法，包括以下步骤：
步骤一：树脂的改性和混合∶将树脂和质量浓度为0.3%～0.5%的NaOH溶 液以5∶10～12的体积比混合，搅拌浸泡1～3小时，水洗调节树脂的pH值为 9～11，得到自由基改性后的树脂;另取树脂用2～3倍体积的质量浓度为5%～ 6%的稀硫酸或者质量浓度为5%～6%的稀盐酸溶液浸泡1～3小时;然后将上述 自由基改性后的树脂和经稀硫酸或者稀盐酸溶液浸泡后的树脂以5～6∶1的体 积比混合均匀，再水洗调节混合树脂的pH值为6～7，然后将混合树脂装入吸 附装置;
步骤二：金属离子的吸附：将待处理的含金属离子废水送入装有混合树脂 的吸附装置进行吸附，出水直接排放或者作为回用水。
2、根据权利要求1所述的一种利用改性树脂处理含金属离子废水的方法， 其特征是，还包括以下步骤：
将步骤二中吸附饱和的树脂送入解吸装置，同时加入质量浓度5%～10%的 稀硫酸或者质量浓度为5%～10%的稀盐酸作为解吸液逆流解吸树脂，解吸后的 金属离子溶液用两个泵进行分流，其中浓度相对稀的金属离子溶液送入到废水 缸与废水混合，浓度相对高的金属离子溶液回收。
3、根据权利要求2所述的一种利用改性树脂处理含金属离子废水的方法， 其特征是，还包括以下步骤：
取解吸后的树脂和质量浓度0.3%～0.5%的NaOH溶液以5∶10～12的体积 比混合，搅拌浸泡1～3小时，水洗调节pH值为9～11，重新得到自由基改性后 的树脂;然后另取解吸后的树脂与此自由基改性后的树脂以体积比为1∶5～6 的比例混合，水洗调节混合树脂的pH值为6～7，然后将混合树脂装入吸附装 置重新投入使用。
4、根据权利要求1所述的一种利用改性树脂处理含金属离子废水的方法， 其特征是，所述的树脂是502大孔吸附树脂。
5、根据权利要求1所述的一种利用改性树脂处理含金属离子废水的方法， 其特征是，所述步骤二中的含金属离子废水是金属离子浓度大于3g/L的废水。
6、根据权利要求1所述的一种利用改性树脂处理含金属离子废水的方法， 其特征是，所述步骤一中自由基改性后的树脂和经稀硫酸或者稀盐酸溶液浸泡 后的树脂的混合比例为85∶15。
7、根据权利要求3所述的一种利用改性树脂处理含金属离子废水的方法， 其特征是，所述解吸后的树脂与自由基改性后的树脂的混合比例为15∶85。
8、根据权利要求2所述的一种利用改性树脂处理含金属离子废水的方法， 其特征是，所述装置为中空的W形状的管路结构，其中包括解吸液入口(1)、 解吸后的树脂出口(2)、回收液出口(3)和回收液出口(5)、放空阀(4)、分 流出口(6)、吸附饱和树脂入口(7);其中解吸液入口(1)和吸附饱和树脂入 口(7)分别位于装置两端的端口，中间的突起(8)的高度低于解吸液入口(1) 的高度和吸附饱和树脂入口(7)的高度;解吸后的树脂出口(2)位于靠近解 吸液入口(1)的“V”型部位;放空阀(4)位于相对位置低的“V”型部位的 底部;回收液出口(3)和回收液出口(5)分别位于靠近吸附饱和树脂入口(1) 一端的“V”型部位的下半部两侧;分流出口(6)位于靠近吸附饱和树脂入口 (7)处，并且相对位置高于回收液出口(3)和回收液出口(5)。
9、根据权利要求8所述的一种利用改性树脂处理含金属离子废水的方法， 其特征是，所述解吸装置的形状为不对称W形状。
说明书
利用改性树脂处理含金属离子废水的方法及其解吸装置
技术领域
本发明涉及废水处理的方法，具体涉及一种利用改性树脂处理含金属离子 废水的方法及其解吸装置。
背景技术
高浓度金属废水的处理方法主要有蒸发浓缩法，离子交换法，电解法，反 渗透法，电渗析法等。目前应用较多的是反渗透法和离子交换树脂法。反渗透 法能耗较高，运行成本，设备维修困难。传统离子交换法在处理高浓度金属废 水时有两大缺点，一是在处理浓度较高的金属废水，树脂会产生结块的现象， 使装置无法运行;二是解吸时消耗大量解吸液，且回收的金属液浓度不够高， 需要用反渗透法或者蒸馏浓缩法再次处理才能回槽使用。
发明内容
为解决现有方法所存在的上述缺陷，本发明提供一种利用改性树脂处理含 金属离子废水的方法。
本发明的利用改性树脂处理含金属离子废水的方法，包括以下步骤：
步骤一：树脂的改性和混合：将树脂和质量浓度为0.3%～0.5%的NaOH溶 液以5∶10～12的体积比混合，搅拌浸泡1～3小时，水洗调节树脂的pH值为 9～11，得到自由基改性后的树脂;另取树脂用2～3倍体积的质量浓度为5%～ 6%的稀硫酸或者质量浓度为5%～6%的稀盐酸溶液浸泡1～3小时;然后将上述 自由基改性后的树脂和经稀硫酸或者稀盐酸溶液浸泡后的树脂以5～6∶1的体 积比混合均匀，再水洗调节混合树脂的pH值为6～7，然后将混合树脂装入吸 附装置;
步骤二：金属离子的吸附：将待处理的含金属离子废水送入装有混合树脂 的吸附装置进行吸附，出水直接排放或者作为回用水。
本发明所述的利用改性树脂处理含金属离子废水的方法，还可以包括以下 步骤：
将步骤二中吸附饱和的树脂送入解吸装置，同时加入质量浓度5%～10%的 稀硫酸或者质量浓度为5%～10%的稀盐酸作为解吸液逆流解吸树脂，解吸后的 金属离子溶液用两个泵进行分流，其中浓度相对稀的金属离子溶液送入到废水 缸与废水混合，浓度相对高的金属离子溶液回收。
本发明所述的利用改性树脂处理含金属离子废水的方法，还可以进一步包 括以下步骤：
取解吸后的树脂和质量浓度0.3%～0.5%的NaOH溶液以5∶10～12的体积 比混合，搅拌浸泡1～3小时，水洗调节pH值为9～11，重新得到自由基改性后 的树脂;然后另取解吸后的树脂与此自由基改性后的树脂以体积比为1∶5～6的 比例混合(所述解吸后的树脂与自由基改性后的树脂的混合比例最好为15∶85)， 水洗调节混合树脂的pH值为6～7，然后将混合树脂装入吸附装置重新投入使 用。
重复本方法的步骤一和步骤二即可连续对废水进行净化，具体对废水的处 理过程中也可以重复上述步骤二及其以后的步骤，从而使树脂得以循环使用和 连续净化废水以及回收解吸后的金属离子溶液。
本发明所述的树脂最好为502大孔吸附树脂;
所述步骤一中自由基改性后的树脂和经稀硫酸或者稀盐酸溶液浸泡后的树 脂的混合比例最好为85∶15。
步骤一所述的吸附装置的作用为装树脂和让待处理的废水流经树脂，只要 能装树脂并且有开口能让废水流进和流出的容器都可以实现目的，一般用圆柱 状的容器为佳(常称之为吸附柱)。
在解吸时，解吸液的选择根据与金属离子结合的阴离子来确定。例如，如 果与金属离子结合的阴离子是SO4 2-，则解吸液选择稀硫酸;如果与金属离子结 合的阴离子是Cl-，则解吸液选择稀盐酸。
本发明的方法可以应用于处理金属离子浓度高于3g/L的废水，也可以应用 于处理金属离子浓度低于3g/L的废水，用于处理金属离子浓度低于3g/L的废 水则本方法中的树脂可以不用NaOH溶液改性。
本发明还提供一种所述方法所用的解吸装置，所述解吸装置为中空的W形 状的管路结构，其中包括解吸液入口1、解吸后的树脂出口2、回收液出口3和 回收液出口5、放空阀4、分流出口6、吸附饱和树脂入口7;其中解吸液入口 1和吸附饱和树脂入口7分别位于装置两端的端口，中间的突起8的高度低于 解吸液入口1的高度和吸附饱和树脂入口7的高度;解吸后的树脂出口2位于 靠近解吸液入口1的“V”型部位;放空阀4位于相对位置低的“V”型部位的 底部;回收液出口3和回收液出口5分别位于靠近吸附饱和树脂入口1一端的 “V”型部位下半部的两侧;分流出口6位于靠近吸附饱和树脂入口7处，并且 相对位置高于回收液出口3和回收液出口5。
所述解吸装置的形状较好为不对称W形状。
本发明的方法及其解吸装置现有技术相比具有以下有益效果：
(1)本发明的解吸装置中间的突起的高度低于两端口的高度利于树脂流 动，解吸装置内树脂保持流动，逆流解吸，有利于充分利用解吸液，减少解吸 液用量，并提高解吸后的金属离子溶液的浓度;
(2)本发明的方法可以处理金属离子浓度高于3g/L的废水而且能有效防 止树脂的中毒、结块;
(3)本发明的方法处理含金属离子的废水，处理水达到工业回用水标准， 占地少，回收的金属离子溶液可以直接回槽使用，不产生污泥，运行成本低。
