利用改性树脂处理含金属离子废水的方法及其解吸装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及废水处理，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。本发明专利技术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：用本发明专利技术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。本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术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。
技术介绍
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。
技术实现思路
为解决现有方法所存在的上述缺陷，本专利技术提供一种利用改性树脂处理含金属离子废水的方法。本专利技术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。本专利技术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。本专利技术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。本专利技术所述的树脂最好为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SO42-，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。本专利技术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。本专利技术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。本专利技术的方法及其解吸装置现有技术相比具有以下有益效果(1)本专利技术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)本专利技术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)本专利技术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。附图说明图1是本专利技术实施例2所述的解吸装置的结构示意图。具体实施例方式以下列举一些本专利技术优选的一些实施例，以助于进一步理解本专利技术。实施例1本专利技术的优选方法(1)树脂的改性和混合将树脂和浓度0.4％的NaOH溶液以1∶2的体积比混合，搅拌浸泡2小时，水洗调节pH值为10，得到自由基改性后的树脂；另取树脂用浓度为5％的稀硫酸或者稀盐酸溶液浸泡2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∶1的体积比混合均匀，再水洗调节混合树脂的pH值为6.5；然后将混合树脂装入吸附柱；(2)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柱进行吸附，出水作为回用水；(3)将步骤(2)中吸附饱和的树脂送入W型解吸柱，同时加入质量浓度5％～10％稀硫酸或者浓度为5％～10％的稀盐酸逆流解吸树脂，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；(4)取步骤(3)解吸后的树脂和浓度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柱重新投入使用。实施例2本专利技术的解吸装置如图1所示，本专利技术的解吸装置可以为不对称的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。工作时吸附饱和树脂从入口7进入，解吸液从入口1进入，树脂可以靠气动保持流动，逆流解吸，解吸过程中通过调节解吸液流速和树脂的移动速率，使解吸后的金属离子回收液浓度达到最大；解吸后的树脂从出口2流出，根据回收液出口3和回收液出口5流出的金属离子溶液的浓度确定浓度大的出口作为回收液的收集口，另一个浓度小的出口关闭；分流出口6流出的稀溶液进入废水进料缸；放空阀4可以在设备维修时本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周瑞兴，黄少斌，范利荣，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]