吸附樹脂在有毒有機(jī)廢水中的應(yīng)用

1、易凈水網(wǎng)（） 前 言眾所周知，有機(jī)化工行業(yè)是我國的污染大戶，而染料、農(nóng)藥、醫(yī)藥及其中間體等生產(chǎn)廢水又是其中最為嚴(yán)重的污染源，由于其具有毒性大、濃度高、色澤深、酸（堿）性強(qiáng)等特點(diǎn)，長期以來一直是困擾化工企業(yè)發(fā)展的治理難題，受到國內(nèi)外環(huán)保界的普遍關(guān)注。幾種常用有毒有機(jī)化工廢水治理與資源化方法的比較比 較主要方法特 點(diǎn)不 足樹脂吸附法使用范圍寬，實(shí)用性好；吸附效果好，脫附再生容易；樹脂性能穩(wěn)定，使用壽命長；利于綜合利用，變廢為寶；操作簡便、能耗較低；具有廣闊的應(yīng)用前景樹脂價(jià)格較高，一次性投資較大萃取法萃取效率高，投資較小；適宜于處理高濃度有機(jī)廢水；利于廢水中有用成分的資源化和綜合利用液液分離困難，易

2、引起萃取劑流失而導(dǎo)致二次污染問題；工藝較復(fù)雜，能耗較高膜分離法操作簡便，投資簡單；有機(jī)物去除效率較高，利于實(shí)現(xiàn)廢水的治理和資源化膜的性能不穩(wěn)定，膜孔易結(jié)垢、堵塞；能耗較高；目前國內(nèi)大都停留在實(shí)驗(yàn)階段 XDA系列新型超高交聯(lián)聚苯乙烯大孔吸附樹脂有機(jī)化工廢水中有毒有機(jī)物，棄之則為害，若能加以富集回收，則能成為化工原料（或產(chǎn)品），實(shí)現(xiàn)廢物的資源化，在治理污染的同時(shí)將取得良好的環(huán)境效益和社會(huì)效益并產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)效益。應(yīng)用于食品、生物醫(yī)藥、水及工業(yè)廢水處理、化工催化等領(lǐng)域的四十余種離子交換與吸附樹脂產(chǎn)品。 染料、農(nóng)藥、醫(yī)藥等化工和輕工行業(yè)產(chǎn)生的大量苯系、萘系有機(jī)廢水，在過去長期研制大孔和均孔樹脂的基礎(chǔ)上

3、研制出XDA系列新型超高交聯(lián)聚苯乙烯大孔吸附樹脂和LSA系列絡(luò)合吸附樹脂，并成功開發(fā)了固定床吸附處理工藝，不僅有效治理了有毒有機(jī)化工廢水，嚴(yán)格控制了有毒有機(jī)污染物排放，還實(shí)現(xiàn)了廢水中原料和中間體的富集、回收和綜合利用。與常規(guī)單純破壞型的治理方法相比，本項(xiàng)目的研究特色在于：處理工藝立足于污染物治理與資源化相結(jié)合，因而大大降低了廢水處理費(fèi)用，有時(shí)抵償操作費(fèi)用后尚有盈余，達(dá)到了環(huán)境效益、社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益的統(tǒng)一，受到國內(nèi)外專家和同行的高度評(píng)價(jià)。XDA系列新型超高交聯(lián)聚苯乙烯大孔吸附樹脂的作用原理a. 吸附：在實(shí)際應(yīng)用過程中，廢水中的有毒有機(jī)物質(zhì)（溶質(zhì)）通過吸附樹脂（吸附劑）床時(shí)，吸附劑和溶質(zhì)分子之間

4、產(chǎn)生了范德瓦爾引力（包括氫鍵力、定向力、誘導(dǎo)力和色散力），溶質(zhì)分子被吸附在吸附劑表面（一般吸附劑比表面積越高，吸附量越大）；當(dāng)吸附劑分子與溶質(zhì)分子能形成氫鍵時(shí)，則可大大提高吸附選擇性，有利于溶質(zhì)分子同水溶液的分離，從而使有毒有機(jī)廢水得到凈化。b. 脫附：被吸附的溶質(zhì)（有毒有機(jī)物）選用適當(dāng)?shù)姆绞郊纯赏耆疵?，樹脂可重?fù)利用。一般對(duì)酸性溶質(zhì)選用稀堿作脫附劑；對(duì)堿性溶質(zhì)選用稀酸作脫附劑；而對(duì)于中性溶質(zhì)選用有機(jī)溶劑（如低碳醇）作脫附劑。對(duì)于含苯系、萘系和蒽醌系列的高濃度有機(jī)廢水，首先根據(jù)廢水水質(zhì)進(jìn)行必要的預(yù)處理，如調(diào)節(jié)PH、過濾等等。得到的溶液經(jīng)大孔樹脂固定床吸附，吸附流出液有些可直接達(dá)標(biāo)排放，有些稍

5、加調(diào)節(jié)PH即可達(dá)標(biāo)排放，有些經(jīng)深度處理方可達(dá)標(biāo)排放，有的還可作為洗滌水加以重復(fù)利用。吸附達(dá)飽和的樹脂用脫附劑脫附，低濃度脫附液可在下一批次繼續(xù)作為脫附劑使用，高濃度脫附液可回用到生產(chǎn)工段，或者直接回收產(chǎn)品加以綜合利用，實(shí)現(xiàn)污染物的資源化。因此，選用比表面積高、孔徑適中、孔分布窄、機(jī)械強(qiáng)度高的超高交聯(lián)吸附樹脂可提高樹脂的吸附、脫附能力；適當(dāng)調(diào)節(jié)樹脂極性的大小，使吸附劑和溶質(zhì)分子之間人為的產(chǎn)生氫鍵作用，可大大提高樹脂的吸附選擇性和樹脂固定床吸附工藝的效率。XDA系列大孔吸附樹脂的用途和特點(diǎn) XDA系列大孔吸附樹脂主要用于處理染料、農(nóng)藥和醫(yī)藥及其中間體等生產(chǎn)廢水?？捎糜谖交厥辗宇悺奉?、有機(jī)酸、硝

6、基物、鹵代烴等，如難以處理的1-萘胺、1-萘酚、2-萘酚、2，3-酸、1，2，4-酸及氧體、周位酸、氨基J酸等萘系中間體廢水，間甲酚、對(duì)硝基酚鈉、硝基苯、硝基氯苯、苯胺、對(duì)氨基二苯胺、鄰苯二胺、苯乙酸和氟（氯）代甲苯等有機(jī)中間體的廢水處理。XDA系列大孔吸附樹脂在應(yīng)用中表現(xiàn)出以下特點(diǎn): 1. 應(yīng)用范圍寬，實(shí)用性好廢水中有機(jī)物濃度從幾到上萬mg/L均可應(yīng)用此法進(jìn)行處理； 吸附效果不受溶液中所含無機(jī)鹽的影響；在非水體系中也可應(yīng)用。2. 吸附效率高，脫附再生容易廢水經(jīng)吸附后一般均可達(dá)到或接近排放標(biāo)準(zhǔn)，樹脂吸附率通?？蛇_(dá)99%以上；不產(chǎn)生二次污染；容易脫附再生，脫附率一般可達(dá)95%以上。3. 性能穩(wěn)定

7、，使用壽命長樹脂有較高的耐溫、耐氧化、耐酸堿和耐有機(jī)溶劑性能；在正常情況下，樹脂年損耗率小于5%。4. 有利于綜合利用，實(shí)現(xiàn)廢棄物資源化2. 樹脂能分離回收廢水中絕大部分有用的化工原料，產(chǎn)生明顯的經(jīng)濟(jì)效益。5. 工藝簡單，操作方便，能耗低。廢水處理簡單工藝流程圖廢 水預(yù)處理達(dá)標(biāo)排放吸附流出液深度處理樹脂吸附脫 附 高濃度脫附液低濃度脫附液下次套用 回用于生產(chǎn)回收產(chǎn)品綜合利用 XDA1吸附樹脂試驗(yàn)參考方法一 裝柱：60-70ml干凈的小交換柱經(jīng)純水洗過，將50ml XDA-1樹脂用純水裝入小交換柱中,保持液位在樹脂層以上。如果沒有交換柱，可以用50ml滴定管下塞脫脂棉代替。二運(yùn)行：將要處理的廢水

8、以60-120ml/h的流速通過樹脂層，然后收集過柱的廢水，每隔0.5-1.0小時(shí)檢測廢水中目標(biāo)物的含量，樹脂快失效時(shí)檢測次數(shù)增加，記錄通過樹脂的廢水量及廢水中目標(biāo)物的濃度，當(dāng)達(dá)到預(yù)定失效濃度時(shí)停止過柱。三再生：以60-70ml水以30-60ml/h的流速通過樹脂層對(duì)樹脂進(jìn)行清洗，然后用3-4%NaOH 溶液或丙酮以30-60ml/h的流速通過樹脂層對(duì)樹脂進(jìn)行再生，再生結(jié)束后水洗至中性即可進(jìn)行下一周期運(yùn)行;四使用效果評(píng)價(jià)：以原廢水中目標(biāo)物含量及樹脂廢水處理量對(duì)樹脂性能進(jìn)行評(píng)估。XDA和LSA系列樹脂的實(shí)施實(shí)例：1） 2,3-酸生產(chǎn)廢水的治理和資源回收:內(nèi)含2-萘酚400-1100mg/L，2,

9、3-酸15-250 mg/L和極少量的2，6-酸，CODcr為1000-6000 mg/L的2,3-酸生產(chǎn)廢水，經(jīng)本方法處理后，出水無色透明，CODcr100mg/L，2-萘酚和2,3-酸的去除率達(dá)到99%，回收率96%，CODcr去除率97%，經(jīng)簡單中和后即可達(dá)標(biāo)排放。生產(chǎn)過程中，2-萘酚的單耗因此而下降，2，3-酸產(chǎn)量隨之增加2.5-6%，且未發(fā)現(xiàn)對(duì)2，3-酸產(chǎn)品的質(zhì)量有影響。2） 1,4-二羥基蒽醌生產(chǎn)廢水的治理與資源回收：CODcr為5000-28000mg/L，含有4200-13000 mg/L鄰苯二甲酸和5-140 mg/L1,4-二羥基蒽醌以及其他極少量有機(jī)物的深紅色強(qiáng)酸性廢水在

10、經(jīng)過處理后，出水無色透明，CODcr降至100mg/L以下，去除率為99.5%c以上，回收率達(dá)90%以上，回收晶體純度為98.0-99.5%，1,4-二羥基蒽醌的去除率為100%。出水可依據(jù)其中含酸量的不同和廠家的要求返回到生產(chǎn)工段，用作洗滌水或進(jìn)行廢酸的綜合利用，或直接中和后排放。依據(jù)此方法每噸水中可回收鄰苯二甲酸4.0-12.1公斤。3） 苯乙酸生產(chǎn)廢水的治理和資源回收：苯乙酸生產(chǎn)廢水（內(nèi)含苯乙酸3800mg/L，苯甲醇900mg/L，苯甲醛85 mg/L，氯化鈉12%，有機(jī)碳5000 mg/L）經(jīng)本技術(shù)處理后，出水無色透明，苯乙酸、苯甲醇、苯甲醛的去除率均接近100%；總有機(jī)碳的去除率9

11、3；苯乙酸回收率95%，出水可返回隔膜法電解車間配制電解鹽水。4） 2-萘酚生產(chǎn)過程中吹萘廢水的治理和資源回收：吹萘廢水（內(nèi)含SO32-7500-9200mg/L，-萘磺酸鈉5000-6200mg/L, -萘酚 20-50mg/L ，萘<20mg/L，CODcr15000-20000）經(jīng)過本技術(shù)處理后，出水無色透明，加堿中和后可達(dá)到GB8978-1996一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)（CODcr<100 mg/L），并可回收-萘磺酸鈉（回收率>90）和-萘酚（回收率>95）。5） 1,2,4-酸生產(chǎn)廢水的治理與資源化：1,2,4-酸生產(chǎn)廢水（內(nèi)含1,2,4-酸6000 mg/L，2-萘酚

12、200 mg/L，H2SO43-5%，NaHSO3等， CODcr 13000-15000 mg/L）經(jīng)過處理后，出水無色透明，1,2,4-酸和2-萘酚的回收率>90，CODcr<100 mg/L。1,2,4-酸氧體生產(chǎn)酸析母液廢水（內(nèi)含1,2,4-酸氧體8000-9000mg/L，H2SO45-6%，CODcr10000-12000 mg/L），經(jīng)過處理后，出水無色透明，CODcr<100 mg/L，1,2,4-酸氧體回收率90。6） 另外，我公司可提供苯酚類衍生物廢水處理技術(shù)，如硝基酚生產(chǎn)廢水、D-對(duì)羥基苯甘氨酸生產(chǎn)廢水、癸二酸生產(chǎn)廢水、SIPM、SIPN生產(chǎn)廢水、對(duì)苯二胺生產(chǎn)廢水、鄰硝基苯胺生產(chǎn)廢水、2，4-D生產(chǎn)廢水、間苯二甲酸生產(chǎn)廢水、T-50石油脂廢水、DSD酸生產(chǎn)廢水、三甲基氫醌生產(chǎn)廢水、含間甲酚廢水、苯甲醇生產(chǎn)廢水可用物質(zhì)的回收等的處理。附：XDA-1大孔吸附樹脂主要性能指標(biāo)：外觀：棕色不透明球狀顆粒含水量 % 52-60濕真密度 g