本发明专利技术提供了报废离子交换树脂在制备流化床填料中的用途，其产品填料，及该填料的制备方法。回收利用报废离子交换树脂，可以节约石油化工产品的使用，具有巨大的经济及社会效益。报废离子交换树脂制成的填料具有良好的机械和理化性能，可以作为传统污水处理填料的替代品。
【技术实现步骤摘要】
本项目涉及污水处理用流化填料领域。
技术介绍
1，离子交换树脂离子交换树脂常用于原水处理的有钠型阳离子交换树脂和阴离子交换树脂，加热 不熔，也不溶解于任何介质，能同溶液里的离子起交换反应。孔隙结构分凝胶型和大孔型两 种，凡具有物理孔结构的称大孔型树脂，在全名称前加“大孔”。分类属酸性的应在名称前加 “阳”，分类属碱性的，在名称前加“阴”。如大孔强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂。离子交换树脂在国内外都有很多制造厂家和很多品种。国内制造厂有数十家，主 要的有上海树脂有限公司、南开化工厂、浙江争光实业股份有限公司、晨光化工研究院树脂 厂、江苏色可赛思树脂有限公司等；国外较著名的如美国Rohm&Hass公司生产的Amberlite 系列、Success公司生产Ionresin系列、Dow化学公司的Dowex系列、法国Duolite系列和 Asmit系列、日本的Diaion系列，还有Ionac系列、Allassion系列等。2，离子交换树脂的分类离子交换树脂主要包括以下几种(1)强酸性阳离子树脂这类树脂含有大量的强酸性基团，如磺酸基-SO3H,容易在溶液中离解出H+，故呈 强酸性。树脂离解后，本体所含的负电基团，如so3-，能吸附结合溶液中的其他阳离子。这 两个反应使树脂中的H+与溶液中的阳离子互相交换。强酸性树脂的离解能力很强，在酸性 或碱性溶液中均能离解和产生离子交换作用。树脂在使用一段时间后，要进行再生处理，即用化学药品使离子交换反应以相反 方向进行，使树脂的官能基团回复到原来状态，以供再次使用。如上述的阳离子树脂是用 强酸进行再生处理，此时树脂放出被吸附的阳离子，再与H+结合而恢复原来的组成。(2)弱酸性阳离子树脂这类树脂含弱酸性基团，如羧基-C00H，能在水中离解出H+而呈酸性。树脂离解后 余下的负电基团，如R-C00—(R为碳氢基团)，能与溶液中的其他阳离子吸附结合，从而产生 阳离子交换作用。这种树脂的酸性即离解性较弱，在低PH下难以离解和进行离子交换，只 能在碱性、中性或微酸性溶液中(如PH 5 14)起作用。这类树脂亦是用酸进行再生(比 强酸性树脂较易再生)。(3)强碱性阴离子树脂这类树脂含有强碱性基团，如季胺基(亦称四级胺基)-NR3OH(R为碳氢基团)，能 在水中离解出0H—而呈强碱性。这种树脂的正电基团能与溶液中的阴离子吸附结合，从而 产生阴离子交换作用。这种树脂的离解性很强，在不同 pH下都能正常工作。它用强碱( NaOH)进行再生。(4)弱碱性阴离子树脂这类树脂含有弱碱性基团，如伯胺基(亦称一级胺基)-NH2、仲胺基(二级胺 基)-NHR、或叔胺基(三级胺基)-NR2,它们在水中能离解出0H—而呈弱碱性。这种树脂的正 电基团能与溶液中的阴离子吸附结合，从而产生阴离子交换作用。这种树脂在多数情况下 是将溶液中的整个其他酸分子吸附。它只能在中性或酸性条件(如PHl 9)下工作。它 可用Na2C03、NH4OH进行再生。3，离子交换树脂应用中存在的问题离子交换树脂作为工业产品客观上有一定的使用寿命，在其使用期间还同时存在 中毒等不可逆失效可能，导致每年有大量的报废树脂产生，而且目前还没有明确的再利用 途径，只能成为垃圾。假设报废树脂的年产量大体上等于树脂的年产量，可知每年报废树脂 的数量将在十万吨以上。考虑到离子交换树脂工作环境为强酸和强碱，其难以使用聚酯等容易降解的材料 制备，故容易造成严重的环境污染。由于其干燥后呈细微颗粒状，为了处理废弃的离子交换 树脂，需进行装箱掩埋，而无法直接掩埋，处理成本较高，对于工厂企业而言经济负担沉重。4，生物流化床填料生物流化床是一种新型污水处理工艺，具有高效，设备紧凑等优点。正在被越来越 多的应用在环保领域。流化床填料是流化床技术的核心，填料的性能好坏直接影响该工艺的性能指标。 其填料的主要性能指标主要包含以下几方面1、物理指标，如比表面积、密度、有效粒径、使用寿命等；主要要求比表面积大(有 足够大的生物附着面)，密度合适(减少流化动力消耗和易沉降性)，有效粒径合适(综合 考虑比表面积、不易聚集性和流失率)2、生物指标，表面生物特性等。主要要求填料表面要易于微生物的附着。现有的流化填料主要有活性炭，石英砂、陶粒、聚合物填料等，就目前的情况看，以 上几种填料都有其优缺点。活性炭比表面积大，密度合适，但使用寿命短，单位成本高。石英砂比表面积大，成本低，使用寿命长，但流化动力消耗过大。陶粒比表面积大，成本较高，使用寿命长，流化消耗较大。聚合物填料比表面积尚可，使用寿命长，密度合适，但价格过高。
技术实现思路
在本专利技术的一个方面，公开了一种污水处理通用填料，其包括离子交换树脂。在本专利技术一个优选的方面，所述离子交换树脂为报废或中毒的离子交换树脂。在本专利技术的另一个方面，公开了使用报废离子交换树脂制备污水处理用流化填料 的方法，该方法包括以下步骤1)各种报废中毒的离子交换树脂首先按照其类型，如离子型，本体聚合物型等分 类，经水洗、按照尺寸分类后分类存放；2)对树脂进行表面处理。3)挂膜处理。在本专利技术的一个优选的方面，阴离子型树脂首先采用铁覆盖技术进行表面改性处理。在本专利技术的一个优选的方面，阳离子型则采用表面活化再生处理。在某些场合下还需要特种涂料的表面覆盖处理，最优的处理方式是按照树脂的离 子形态分别加以铁覆盖(阴离子)处理，和活化再生(阳离子)处理。在本专利技术的一个方面，公开了报废或中毒的离子交换树脂在制备污水处理用流 化填料中的用途。采用以下的方法对报废或中毒的离子交换树脂及其制成的填料进行了分析。1)物理指标分析报废离子交换树脂的物理指标除一定的破损率外一般和原始参数区别不大，这些 物理指标包括密度、表观密度、有效粒径、外比表面积等，这些指标仍可沿用其原有数据以 及其分析方法。2)密度分析，采取GB/T 8330-2008离子交换树脂湿真密度测定方法中描述的方 法进行。3)表观密度分析采取GB/T GB/T 8330-2008离子交换树脂湿真密度测定方法中 描述的方法进行。4)有效粒径分析按照GB/T 5758-2001离子交换树脂粒度、有效粒径和均一系数 的测定中的方法进行。5)外比表面积分析根据上述有效粒径以球形为基本表面积计算依据计算其比 表面积。6)生物相容性分析离子交换树脂的表面本身就有着良好的亲水性，未经处理时 其表面就可以和微生物相容，再经过表面改性处理后，所以开发后的填料具有良好的生物 相容性。经使用通用流化床填料挂膜技术测验，该技术是在选定的挂膜操作完成后，取出一 定比例的填料进行显微观察，主要考察填料表面的微生物覆盖情况，观察显示其填料表面 具有优良的生物相容性。7)负荷率分析填料负荷率一般和填料的比表面积、表面生物相容性直接相关， 本专利技术所指的填料在这两方面的数据上和其他现有填料相比均有一定优势，所以其负荷率 方面性能优于现有其他类型流化床填料。根据对其流化床运行对比试验，相同条件下其负 荷率比现有技术提高15% -35%，单位容积BOD负荷可大于12kg/m3 天。负荷率测定是采 用模拟污水定量试验确认，采取进出水的相关指标化验(化验按照国标法进行)，再根据进 出水BOD指标的差值乘以单位时间的处理水量构成BOD总负荷，再本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
一种污水处理用流化填料，其特征在于包括离子交换树脂；优选地，所述离子交换树脂为报废或中毒离子交换树脂。2.使用报废或中毒离子交换树脂制备污水处理用流化填料的方法，其包括1)各种报废或中毒的离子交换树脂首先按照其类型，如离子型，本体聚合物型等分类， 经水洗、按照尺寸分类后分类...
【专利技术属性】
技术研发人员：王凯，王富，
申请(专利权)人：大连善水德水务工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：91
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