一种羧酸钠凝胶型离子交换树脂的再生方法技术

本申请涉及离子交换树脂再生的技术领域，具体公开了一种羧酸钠凝胶型离子交换树脂的再生方法。再生方法包括以下步骤：于吸附饱和的羧酸钠凝胶型离子交换树脂中持续通入盐酸溶液，随后将有机酸处理液持续通入羧酸钠凝胶型离子交换树脂，最后将碱液持续通入羧酸钠凝胶型离子交换树脂后水洗至出水为中性即可；其中，所述有机酸处理液中含有0.1

【技术实现步骤摘要】
一种羧酸钠凝胶型离子交换树脂的再生方法


[0001]本申请涉及离子交换树脂再生的
，更具体地说，它涉及一种羧酸钠凝胶型离子交换树脂的再生方法。

技术介绍

[0002]重金属污染物与常规有机物污染物不同之处在于，重金属污染物在生物圈物质循环过程中不能被生物降解。重金属污染物可以通过多种方式进入食物链，并且容易在生物体内蓄积，并诱导各种毒性生化反应，从而损害人体健康。相关环保法规对工业生产排放废水的重金属污染物浓度做出了严格限制，并且也对生活饮用水中的重金属离子浓度做出了严格限制，并表明需要对工业废水重金属污染物进行源头处理，显著减低工厂排出废水中重金属离子浓度。
[0003]重金属污染物通常来源于金属矿物加工、冶金、玻璃生产、采矿、金属电镀、电池制造等工业生产领域，生产企业需要进行生产废水预处理，采用高效的重金属去除措施或技术来降低排放废水中的重金属污染物浓度。各种处理方法中，相比于化学投加碱溶液沉淀和膜分离技术，离子交换树脂吸附技术具有重金属去除效率优异和无二次污染等优点，并且离子交换树脂可以通过再生而重复使用，经济投入低。其中的羧酸钠凝胶型离子交换树脂在水中能吸水膨胀，吸水倍率远远高于羧酸钠苯乙烯系离子交换树脂，高吸水膨胀倍率性质能极大提高树脂对重金属污染物的截留效率，同时羧酸钠凝胶型离子交换树脂具有高度选择性，能专一性吸附污水中的重金属离子，常规钠钾离子不会被吸附，因此羧酸钠型凝胶吸附剂被广泛应用在去除污水中的重金属污染物。
[0004]现有的羧酸钠凝胶型离子交换树脂的再生方法是：采用质量分数10％氯化钠溶液进行再生，但是该方法存在再生效率低、再生液体积消耗高、不易从再生液中回收贵金属且废弃再生液盐浓度过高、不易无害化处置的问题。
[0005]而现有技术中采用硫酸洗脱后再以碱液解吸的方式再生离子交换树脂，该方法一方面能够保证离子交换树脂的再生率及其二次利用，减少再生液的消耗量，另一方面也能实现有用金属的资源回收。但是该方法还存在离子交换树脂的再生率低(仅仅为85％左右的水平)以及离子交换树脂重复利用次数低的问题。
[0006]因此，提供一种羧酸钠凝胶型离子交换树脂的再生方法，以提高离子交换树脂的再生率和重复利用次数是必要的。

技术实现思路

[0007]为了提高离子交换树脂的再生率和重复利用次数，本申请提供一种羧酸钠凝胶型离子交换树脂的再生方法。
[0008]本申请提供的一种羧酸钠凝胶型离子交换树脂的再生方法采用如下的技术方案：一种羧酸钠凝胶型离子交换树脂的再生方法，包括以下步骤：于吸附饱和的羧酸钠凝胶型离子交换树脂中持续通入盐酸溶液，随后将有机酸处
理液持续通入羧酸钠凝胶型离子交换树脂，最后将碱液持续通入羧酸钠凝胶型离子交换树脂后水洗至出水为中性即可；其中，所述有机酸处理液中含有表面活性剂，所述有机酸处理液中的有机酸包括强有机酸，所述强有机酸选自苯磺酸和丙烯酸中的至少一种。
[0009]若是仅仅以盐酸溶液再以碱液处理，在该过程中，盐酸溶液和羧酸钠凝胶型离子交换树脂发生阳离子交换，以置换出吸附在羧酸钠凝胶型离子交换树脂上的重金属，并得到氢型离子交换树脂；随后再以碱液洗涤离子交换树脂，将氢型离子交换树脂转变为羧酸钠凝胶型离子交换树脂；最后使用无盐水洗涤，除去离子交换柱残留的碱液，同时使羧酸钠凝胶型离子交换树脂充分吸水膨胀，可提高羧酸钠凝胶型离子交换树脂对重金属污染物的吸收效率。
[0010]但是当含有重金属污染物的污水中还含有COD时，以羧酸钠凝胶型离子交换树脂处理该类污水时，和重金属一起被吸附在羧酸钠凝胶型离子交换树脂上的还有部分COD；COD中疏水基团和羧酸钠凝胶型离子交换树脂中的疏水基团间存在一定的分子间作用力，通过盐酸溶液处理后，部分COD依然附着在羧酸钠凝胶型离子交换树脂上难以和羧酸钠凝胶型离子交换树脂分离，进而导致羧酸钠凝胶型离子交换树脂的再生率不高，再生后的羧酸钠凝胶型离子交换树脂的再生率难以达到90％。因此，通过采用上述技术方案，本申请通过在盐酸溶液处理完羧酸钠凝胶型离子交换树脂后，再以有机酸处理液处理羧酸钠凝胶型离子交换树脂，其中，有机酸处理液中的表面活性剂改善COD的性能，使得COD容易分散在有机酸处理液中；同时，其中的强有机酸均含有非极性基团，进一步改善有机酸处理液的极性，使得COD更倾向分散在有机酸处理液中，从而实现COD和羧酸钠凝胶型离子交换树脂的分离，进而提高羧酸钠凝胶型离子交换树脂的再生率。
[0011]可选的，所述有机酸处理液中强有机酸含量为0.01
‑
0.05mol/L。
[0012]通过以上技术方案，使得强有机酸的含量在适当范围内，有机酸含量过少，依然难以实现COD和羧酸钠凝胶型离子交换树脂的分离；有机酸含量过多，有机酸的残留也会影响羧酸钠凝胶型离子交换树脂的再生率。
[0013]可选的，所述有机酸处理液的处理时间为20
‑
30min。
[0014]可选的，所述有机酸处理液中表面活性剂的添加量为0.1
‑
0.5wt％。
[0015]可选的，所述表面活性剂选自十二烷基苯磺酸钠、α
‑
烯基磺酸钠和乙烯基磺酸钠中的至少一种。
[0016]可选的，所述有机酸处理液加热后再通入羧酸钠凝胶型离子交换树脂，加热温度为45
‑
60℃。
[0017]本申请中，该加热温度可以是45℃、47℃、51℃、54℃、57℃或60℃。
[0018]申请人发现，通过以上技术方案，加热后能够进一步提高羧酸钠凝胶型离子交换树脂的再生率。
[0019]可选的，所述有机酸还包括弱有机酸；所述弱有机酸选自苯酚、乙酸中的至少一种。
[0020]通过以上技术方案，弱有机酸提供的有机集团进一步改善有机酸处理液和COD的亲和能力，从而进一步提高COD和羧酸钠凝胶型离子交换树脂的分离效果，使得羧酸钠凝胶型离子交换树脂的再生率更高。
[0021]可选的，弱有机酸和强有机酸的摩尔比为(0.2
‑
0.5):1。
[0022]本申请中，弱有机酸和强有机酸的摩尔比可以为0.2:1、0.3:1、0.5:1或0.5:1。
[0023]可选的，所述盐酸溶液持续通入羧酸钠凝胶型离子交换树脂的时间为30
‑
60min，所述盐酸溶液中盐酸的浓度为0.07
‑
0.13mol/L。
[0024]通过以上技术方案，选择适当盐酸浓度和处理时间能够保证较高的羧酸钠凝胶型离子交换树脂再生率。
[0025]可选的，所述碱液持续通入羧酸钠凝胶型离子交换树脂的时间为45
‑
80min；所述碱液中碱的浓度为0.071
‑
0.153mol/L。
[0026]通过采用上述技术方案，选择适当碱浓度和处理时间能够保证较高的羧酸钠凝胶型离子交换树脂再生率。
[0027]综上所述，本申请具有以下有益效果：1、本申请发现以羧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种羧酸钠凝胶型离子交换树脂的再生方法，其特征在于，包括以下步骤：于吸附饱和的羧酸钠凝胶型离子交换树脂中持续通入盐酸溶液，随后将有机酸处理液持续通入羧酸钠凝胶型离子交换树脂，最后将碱液持续通入羧酸钠凝胶型离子交换树脂后水洗至出水为中性即可；其中，所述有机酸处理液中含有表面活性剂，所述有机酸处理液中的有机酸包括强有机酸，所述强有机酸选自苯磺酸和丙烯酸中的至少一种。2.根据权利要求1所述的一种羧酸钠凝胶型离子交换树脂的再生方法，其特征在于，所述有机酸处理液中强有机酸含量为0.01
‑
0.05mol/L。3.根据权利要求1所述的一种羧酸钠凝胶型离子交换树脂的再生方法，其特征在于，所述有机酸处理液的处理时间为20
‑
30min。4.根据权利要求1所述的一种羧酸钠凝胶型离子交换树脂的再生方法，其特征在于，所述表面活性剂选自十二烷基苯磺酸钠、α
‑
烯基磺酸钠和乙烯基磺酸钠中的至少一种。5.根据权利要求1所述的一种羧酸钠凝胶型离子交换树脂的再生方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：余波，张名，严寒，李箫宁，沈鹏飞，赵浩，万丽，
申请(专利权)人：中铁水务集团有限公司，
类型：发明
国别省市：