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吸附樹脂在廢水處理中的應用

2016.12.23

介紹了吸附樹脂在廢水處理(重點介紹處理含酚廢水、含酸廢水、含磺胺廢水)中的應用。吸附樹脂法處理廢水具有可深度凈化、處理效率高、對有機物有濃縮分離的優點,效果明顯,在實際中有較大應用前景,具有顯著的環境效益和經濟效益,在水處理領域必將得到更為深入的應用。

1. 概述  

     吸附樹脂又稱聚合物吸附劑,它是一類以吸附為特點,對有機物具有濃縮分離作用的高分子聚合物。按照樹脂的表面性質,吸附樹脂一般分為非極性吸附樹脂、中極性樹脂和極性樹脂三類:非極性吸附樹脂是由偶極矩很小的單體聚合物制得的不帶任何功能基的吸附樹脂,典型的例子是苯乙烯一二乙烯苯體系的吸附樹脂;中極性吸附樹脂指含酯基的吸附樹脂,如丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯與雙甲基丙烯酸酯等交聯的一類共聚物;極性吸附樹脂是指含酰胺基、腈基、酚羥基等含氮、氧、硫極性功能基的吸附樹脂。

     吸附樹脂在對有機物的吸附過程中,物理吸附和化學吸附同時進行。樹脂的吸附與它的物理結構和化學結構有著密切的關系:非極孔交換樹脂性樹脂主要是它的物理結構(比表面、孔徑、空隙率等)起作用;極性樹脂和大孔交換樹脂既具有一定的比表面積和細孔,又具有各種極性或不同功能基團,化學吸附則相應起著極為重要的作用。樹脂與有機物的結合能力同具體的樹脂和有機物有關,可用在果蔬汁加工、中西藥提取制備、工業廢水處理、飲用水處理、海水淡化工程、離子膜燒堿、濕法冶金和化工分離,等等。目前,吸附樹脂在水處理領域得到了廣泛的應用,具有可深度凈化、處理效率高、對有機物有濃縮分離的優點,因此占有十分重要的地位。

2. 吸附樹脂在廢水處理中的應用研究   

2.1  處理含酚廢水  

   新型大孔吸附樹脂處理含酚廢水:采用異丙苯氧化法生產苯酚,其高濃度含酚污水雖經異丙苯萃取,但萃取后的出水含酚量仍高,出水直接排人污水處理場進行生化處理,這不但給污水場的運行造成困難,而且使大量物料流失。NKA一2型大孔吸附樹脂對酚的吸附容量大、選擇性好、抗干擾能力強、脫附容易,能有效地除去污水中的主要污染物——酚,而且還可使污水預處理設施與現有生產系統相結合,從而達到治理污染與綜合利用的目的。

 

   大孔樹脂吸附法在含酚廢水處理中的應用:吸附樹脂具有吸附效果好、脫附再生容易、性能穩定、適用范圍寬、實用性好、可實現綜合利用等特點,是處理含酚工業廢水的有效方法。如選用H—lO3樹脂可處理含有芒硝的高濃度含酚廢水,采用H—lO3樹脂硝基酚鈉生產廢水,選用NKA樹脂處理強酸性含酚廢水,采用CHA—lOl樹脂處理含苯酚廢水等等。

 

    T-5O樹酯含酚廢水的治理及資源化:T-5O石油酯含酚廢水中的酚對人類和生物危害極大,酚若進人人體會引起蛋白質變性和凝固。采用CHA一111大孔吸附樹脂固定床處理T-50石油酯生產中高濃度含酚廢水,經樹脂吸附處理和次氯酸鈉氧化二級處理,可以實現出水達標排放和廢水中酚的富集與回收。

 

2.2  含酸廢水處理   

 

    樹脂吸附法處理吐氏酸生產廢水:用xDx_1大孔吸附樹脂對吐氏酸生產廢水進行動態吸附處理,廢水經串聯二級吸附以后吐氏酸及其前體的濃度降低很多,精餾解吸液回收的吐氏酸及其前體可返回生產車間進行再生產,處理后廢水經生化處理即可達到排放標準。

 

    超高交聯樹脂對水溶液中山梨酸的吸附研究:NDA一150超高交聯吸附樹脂對水溶液中山梨酸的吸附能力明顯優于CHA一111和ⅪD一4樹脂。該樹脂的表面極性和微孔結構在吸附過程中起決定作,pH值、溫度、NaC1的存在和乙醇的質量分數對吸附有著很大的影響。

 

    苯基周位酸生產廢水處理試驗研究:苯基周位酸生產廢水含鹽量高、色深、毒性大,難以生化降解,如不加以處理就直接排放,不但浪費化工原料,而且會嚴重污染環境。采用cHA一111大孔吸附樹脂對苯基周位酸生產過程排放的汽提苯胺鹽析廢水和苯基周位酸酸析廢水進行了吸附、脫附等處理工藝條件試驗,取得了良好的處理效果。

 

2.3  含磺胺廢水處理  

 

    樹脂吸附法處理磺胺間二甲氧嘧啶生產廢水:磺胺間二甲氧嘧啶是一種磺胺類藥物,磺胺類藥物屬于難降解的有機物,其生產過程中產生的廢水很難進行生化降解,如果直接排放會對環境造成嚴重污染。利用自行制備的吸附樹脂處理磺胺間二甲氧嘧啶生產過程中產生的有機廢水效果好,并且樹脂吸附劑具有較強的吸附能力且易再生。

 

    樹脂吸附法處理磺胺中間體生產廢水的研究:NDA一900吸附樹脂對磺胺中間體生產廢水具有良好的吸附一脫附處理效果。原廢水經樹脂吸附處理后,對氨基苯磺酸的去除率很高,并且樹脂脫附液經酸化結晶、過濾處理,可回收對氨基苯磺酸。

 

    大孔吸附樹脂處理含磺胺廢水的研究:磺胺類藥物屬于難降解的有機物,所以含磺胺類藥物的廢水不易進行生化處理,排人環境會對環境造成嚴重污染.DRH III樹脂對磺胺具有良好的吸附一解吸效果。經樹脂吸附處理后,磺胺得到回收,并且有效處理了廢水,實現了廢物資源化,具有良好的環境效益和較高的經濟效益。

 

    大孔吸附樹脂處理磺胺脒生產廢水的研究:磺胺脒生產過程中產生大量含磺胺等有機物和硝酸鈉等無機鹽的堿性廢水,廢水不經處理就直接排放,將對周圍環境造成嚴重污染,同時磺胺、硝酸鈉隨之流失也將造成資源浪費。用大孔吸附樹脂處理磺胺瞇生產廢水,不但能很好地將有機物和無機物分離,而且可以回收磺胺、硝酸鈉等化工原料,消除了廢水對環境的污染,取得了明顯的經濟效益。

 

2.4  其它

   

   除上述之外,吸附樹脂還在處理其它有機物廢水方面有著廣泛的應用。

 

3. 小結  

 

    吸附樹脂法處理廢水是一種較為有效的處理方法,已經有不少經驗可以借鑒。正如一項有用的治理技術總存在著適用范圍,吸附樹脂法也有不足的地方,如費用相對偏高、操作要求及管理嚴格,有的還存在再等問題。但有的問題已經有相應的解決辦法,提高技術也是可以做到的。充分發揮吸附樹脂法的回收功能,不但能保護環境,而且在提高經濟效益方面極具優勢。因此,吸附樹脂法在水處理領域具有廣闊的發展空間,應加以重視。

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