大孔离子交换树脂在废水处理终端中应用探讨

　　性。

　　1离子交换法处理废水特点近年来，随着离子交换技术的不断发展，在树脂合成方面除凝胶型性能有很大改进外，合成了交换速度快、机械强度大、抗污染能力强和化学稳定性好的大孔离子交换树脂，使离子交换树脂在废水处理领域的应用范围不断扩大，越来越显示它的优越性。

　　由于废水排放标准日益严格，废水处理方法正向着离子交换方面发展，尤其是在电镀工业废水中，不仅废水可以回用，而且还可以回收金属离子浓液，因而广泛地用于处理含金，银，铜，镉，铬，镍等的废水。

　　其次，在工业城市中，由于水资源缺乏，水的再利用就显得特别重要，一般污水处理厂的排水有机物和氨氮的含量还是比较高，必须经过深度处理才能达到净水要求，可用活性炭生化法吸附分解大部分有机物和氨氮中的大部分有机胺，再用大孔离子交换树脂吸附剩余有机物和氨氮中的剩余有机胺及无机理废水时，由于原水浓度高，容易导致树脂很快失效，失效后的树脂需要进行再生后才能继续工作。再生频繁，既增加操作工时，提高成本又容易引起二次污染，所以如何降低废水进水浓度，*大限度地发挥离子交换法处理低浓度废水的种种优点，是目前离子交换法处理废水的主要课题。随着科学技术的发展，目前国内外都在致力研究金属氢氧化物沉淀法一离子交换吸附法和活性炭一离子交换吸附法。专家们认为，两者结合的方法进行废水处理，有望成为*经济合理的方案。下面就这两个工艺展开讨论并举实例说明。

　　2金属氢氧化物沉淀法一离子交换吸附法沉淀法是根据水中难溶物质的溶度积原理，向废水中加入适当的化学药剂，并与其中污染物质发生直接的化学反应，形成难溶的固相沉淀物，然后进行固液分离，从而达到去除水中污染物质的目的，并胺是切行的方法A.直栳唤换环ùχ夯厥掌溆行С煞帧＝鹗衾胱犹乇鹗侵亟鹗艉透呒郐nbsp；金属离子，很容易在水中生成各种氢氧化物沉淀物。处理后的合格废水循环利用，定期排放，定期补显然，他们的生成条件和存在状态与溶液pH有直充除盐水。再生后的浓NiCl2溶液送有关厂家进行接关系，工业废水内重金属离子的沉淀去除，就属于回收利用。

　　这类问题。常见的重金属离子在不同pH值溶液中所能存在的*大饱和浓度见表1.表1重金属离子沉淀的pH范围从表1可见，调节废水pH值使各种重金属氢氧化物沉淀后，出水中金属残余含量大大降低，使离子交换法的优点极大发挥。对于存在多种重金属的废水，可采用逐级调节pH值，使它们分别产生沉淀，从而达到各个回收利用。

　　实例：上海钻石厂镀镍废水的处理上海钻石厂镀镍废水经前级处理后，废水含镍量一般在100~150mg；经大孔型弱酸性丙烯酸离子交换树脂处理后，出水含镍量<1mg/l；符合回用标准。在运行中水流速控制在6 ~8m/h左右，树脂工作交换容量可达到2000~2500克当量/m3，失效后的树脂用盐酸再生，再生好的树脂再用氢氧化钠转为钠型交换剂。弱酸性离子交换剂处理镀镍废水原理见表2表2废水处理原理运行再生转型再生液浓度4~6%除盐水配制再生液用量树脂体积的2倍再生液流速2m/h约1小时进完除盐水置换流速2m/h约0.5小时进完除盐水清洗终点pH=5~6转型剂化学纯NaOH转型液浓度4~6%除盐水配制转型液用量树脂体积的2倍转型液流速2m/h约1小时进完除盐水置换流速2m/h约0.5小时进完纯水清洗终点pH8~9处理结果见表3.表3含镍废水处理结果序号处理后Ni2+含量（mg/L'结果合格离子交换柱在工作过程中不断消耗其交换能力，随着运行时间的增加，当处理后的Ni2+含1mg/L时，就把不合格的废水排放到镀镍清洗废水水箱，直到其进出交换柱的废水Ni2+含量基本不变时，交换柱就完全失效，停止工作，对离子交换剂进行再生和转型，经过再生和转型，交换剂恢复工作能力后，就可进行又一周期的交换工作运转过程。

　　现该厂又采用先在废水中加入Ca（OH）2，调节到pH於8.7，使废水中的镍以Ni（OH）被大部份沉淀下来，废水中镍含量降低到2mg/L，再用离子交换法进行深度处理，这样离子交换树脂的一个工作周期可比原来延长50倍以上，这样减少废水处理成本减少再生液排放量。

　　3活性炭法一离子交换吸附法现在，固定微生物技术取得了飞速发展，以活性炭作为载体的好氧生化和厌氧生化尤其是生物流化床，越来越多地在污水处理中得到应用，这也为活性炭一离子交换法开创了应用前景。

　　活性炭是一种非极性吸附剂，它对有机物和重金属的吸附及在废水处理中的应用报导已经很多，本文只讨论活性炭作为载体的固定微生物技术。

　　由于活性炭比表面积高达700废水中污染物吸附能力极强。此外，炭表面有*COOH、一OH、=C=O等功能团，能与微生物酶结合，故炭粒实际上已成为酶的载体。因此，一些难以分解的有机物能够在炭表面长期停留，对表面吸着的生物膜进行长时期的驯化和诱导，使它们能够顺利降解，同时吸附在炭上的有机物浓度高，也提高了降解速度。

　　众所周知，活性污泥和生物膜法是处理废水的有效方法，而生物流化床是将普通的活性污泥和生物膜法两者的优点有机结合，并引入了化工设备中高效的流化床装置，因而具有容积负荷高，生物降解速度快，占地面积小，基建投资和运行费用低等优点，引起国内外环境工作者的极大兴趣和广泛的研究。

　　生物流化床通常由床体、载体、布水嘴、充氧装置和脱膜装置组成。流化床的临界速度就是床压力降与载体重量相平衡时的流速U12 3~4.7mm，膨胀率50%和100%的水流上升速度为84厌氧可用固定床，使用流化床的目的是防止载体堵塞。

　　例如：某一城市污水处理厂排水量100m3/h（包括酰胺，硝苯类，脂肪胺，苯胺）大部分被吸附分解，但对氨氮中的无机氨即NH|不能达到出水水质要求。出水COD仍>4mg/L，氨氮也不合格。为此降低污水中的NHt使之<1mg/L就很有必要。降低污水中的NH|有两种方法，**种方法在污水中加入Ca（OH）使NH|成为NH3，通入大量空气而吹脱，工艺上可行，实际上不可行。第二种方法用大孔离子交换树脂作为终端处理装置，吸附污水中的剩余COD和氨氮，即用活性炭一离子交换吸附法结合使用能使污水处理厂的排水处理到净水要求。因为大孔树脂具有永久性微孔，表面积大到1000m2/g，对于同样交联度的两种树脂，大孔型的交换速度比凝胶型快十倍，对大的有机离子容易吸附和交换，因此不易被污染，可用于水中有机物的深度去除。大孔离子交换树脂作为终端处理装置，根据污染物的性质，用酸碱、丙酮、异丙醇等对树脂再生。

　　设备直径Y3000，树脂装填高度2m，共需14m3树脂，工交以1000克当量数/m3，树脂总克当量数为14000，一个周期制水量为11290m3废水。

　　4结论随着离子交换连续化工艺和新型大孔离子交换树脂的不断涌现和吸附技术的迅速发展，离子交换法已成为终端处理废水的有效方法之一，用金属氢氧化物沉淀法一离子交换吸附法、活性炭一离子交换吸附法组合工艺处理废水是有发展前景的吸附净化方法，已日益受到国内外专家的重视。

(完)