吸附树脂在有毒有机废水中的应用

1、易净水网（） 前 言众所周知，有机化工行业是我国的污染大户，而染料、农药、医药及其中间体等生产废水又是其中最为严重的污染源，由于其具有毒性大、浓度高、色泽深、酸（碱）性强等特点，长期以来一直是困扰化工企业发展的治理难题，受到国内外环保界的普遍关注。几种常用有毒有机化工废水治理与资源化方法的比较比 较主要方法特 点不 足树脂吸附法使用范围宽，实用性好；吸附效果好，脱附再生容易；树脂性能稳定，使用寿命长；利于综合利用，变废为宝；操作简便、能耗较低；具有广阔的应用前景树脂价格较高，一次性投资较大萃取法萃取效率高，投资较小；适宜于处理高浓度有机废水；利于废水中有用成分的资源化和综合利用液液分离困难，易

2、引起萃取剂流失而导致二次污染问题；工艺较复杂，能耗较高膜分离法操作简便，投资简单；有机物去除效率较高，利于实现废水的治理和资源化膜的性能不稳定，膜孔易结垢、堵塞；能耗较高；目前国内大都停留在实验阶段 XDA系列新型超高交联聚苯乙烯大孔吸附树脂有机化工废水中有毒有机物，弃之则为害，若能加以富集回收，则能成为化工原料（或产品），实现废物的资源化，在治理污染的同时将取得良好的环境效益和社会效益并产生一定的经济效益。应用于食品、生物医药、水及工业废水处理、化工催化等领域的四十余种离子交换与吸附树脂产品。 染料、农药、医药等化工和轻工行业产生的大量苯系、萘系有机废水，在过去长期研制大孔和均孔树脂的基础上

3、研制出XDA系列新型超高交联聚苯乙烯大孔吸附树脂和LSA系列络合吸附树脂，并成功开发了固定床吸附处理工艺，不仅有效治理了有毒有机化工废水，严格控制了有毒有机污染物排放，还实现了废水中原料和中间体的富集、回收和综合利用。与常规单纯破坏型的治理方法相比，本项目的研究特色在于：处理工艺立足于污染物治理与资源化相结合，因而大大降低了废水处理费用，有时抵偿操作费用后尚有盈余，达到了环境效益、社会效益和经济效益的统一，受到国内外专家和同行的高度评价。XDA系列新型超高交联聚苯乙烯大孔吸附树脂的作用原理a. 吸附：在实际应用过程中，废水中的有毒有机物质（溶质）通过吸附树脂（吸附剂）床时，吸附剂和溶质分子之间

4、产生了范德瓦尔引力（包括氢键力、定向力、诱导力和色散力），溶质分子被吸附在吸附剂表面（一般吸附剂比表面积越高，吸附量越大）；当吸附剂分子与溶质分子能形成氢键时，则可大大提高吸附选择性，有利于溶质分子同水溶液的分离，从而使有毒有机废水得到净化。b. 脱附：被吸附的溶质（有毒有机物）选用适当的方式即可完全洗脱，树脂可重复利用。一般对酸性溶质选用稀碱作脱附剂；对碱性溶质选用稀酸作脱附剂；而对于中性溶质选用有机溶剂（如低碳醇）作脱附剂。对于含苯系、萘系和蒽醌系列的高浓度有机废水，首先根据废水水质进行必要的预处理，如调节PH、过滤等等。得到的溶液经大孔树脂固定床吸附，吸附流出液有些可直接达标排放，有些稍

5、加调节PH即可达标排放，有些经深度处理方可达标排放，有的还可作为洗涤水加以重复利用。吸附达饱和的树脂用脱附剂脱附，低浓度脱附液可在下一批次继续作为脱附剂使用，高浓度脱附液可回用到生产工段，或者直接回收产品加以综合利用，实现污染物的资源化。因此，选用比表面积高、孔径适中、孔分布窄、机械强度高的超高交联吸附树脂可提高树脂的吸附、脱附能力；适当调节树脂极性的大小，使吸附剂和溶质分子之间人为的产生氢键作用，可大大提高树脂的吸附选择性和树脂固定床吸附工艺的效率。XDA系列大孔吸附树脂的用途和特点 XDA系列大孔吸附树脂主要用于处理染料、农药和医药及其中间体等生产废水。可用于吸附回收酚类、胺类、有机酸、硝

6、基物、卤代烃等，如难以处理的1-萘胺、1-萘酚、2-萘酚、2，3-酸、1，2，4-酸及氧体、周位酸、氨基J酸等萘系中间体废水，间甲酚、对硝基酚钠、硝基苯、硝基氯苯、苯胺、对氨基二苯胺、邻苯二胺、苯乙酸和氟（氯）代甲苯等有机中间体的废水处理。XDA系列大孔吸附树脂在应用中表现出以下特点: 1. 应用范围宽，实用性好废水中有机物浓度从几到上万mg/L均可应用此法进行处理； 吸附效果不受溶液中所含无机盐的影响；在非水体系中也可应用。2. 吸附效率高，脱附再生容易废水经吸附后一般均可达到或接近排放标准，树脂吸附率通常可达99%以上；不产生二次污染；容易脱附再生，脱附率一般可达95%以上。3. 性能稳定

7、，使用寿命长树脂有较高的耐温、耐氧化、耐酸碱和耐有机溶剂性能；在正常情况下，树脂年损耗率小于5%。4. 有利于综合利用，实现废弃物资源化2. 树脂能分离回收废水中绝大部分有用的化工原料，产生明显的经济效益。5. 工艺简单，操作方便，能耗低。废水处理简单工艺流程图废 水预处理达标排放吸附流出液深度处理树脂吸附脱 附 高浓度脱附液低浓度脱附液下次套用 回用于生产回收产品综合利用 XDA1吸附树脂试验参考方法一 装柱：60-70ml干净的小交换柱经纯水洗过，将50ml XDA-1树脂用纯水装入小交换柱中,保持液位在树脂层以上。如果没有交换柱，可以用50ml滴定管下塞脱脂棉代替。二运行：将要处理的废水

8、以60-120ml/h的流速通过树脂层，然后收集过柱的废水，每隔0.5-1.0小时检测废水中目标物的含量，树脂快失效时检测次数增加，记录通过树脂的废水量及废水中目标物的浓度，当达到预定失效浓度时停止过柱。三再生：以60-70ml水以30-60ml/h的流速通过树脂层对树脂进行清洗，然后用3-4%NaOH 溶液或丙酮以30-60ml/h的流速通过树脂层对树脂进行再生，再生结束后水洗至中性即可进行下一周期运行;四使用效果评价：以原废水中目标物含量及树脂废水处理量对树脂性能进行评估。XDA和LSA系列树脂的实施实例：1） 2,3-酸生产废水的治理和资源回收:内含2-萘酚400-1100mg/L，2,

9、3-酸15-250 mg/L和极少量的2，6-酸，CODcr为1000-6000 mg/L的2,3-酸生产废水，经本方法处理后，出水无色透明，CODcr100mg/L，2-萘酚和2,3-酸的去除率达到99%，回收率96%，CODcr去除率97%，经简单中和后即可达标排放。生产过程中，2-萘酚的单耗因此而下降，2，3-酸产量随之增加2.5-6%，且未发现对2，3-酸产品的质量有影响。2） 1,4-二羟基蒽醌生产废水的治理与资源回收：CODcr为5000-28000mg/L，含有4200-13000 mg/L邻苯二甲酸和5-140 mg/L1,4-二羟基蒽醌以及其他极少量有机物的深红色强酸性废水在

10、经过处理后，出水无色透明，CODcr降至100mg/L以下，去除率为99.5%c以上，回收率达90%以上，回收晶体纯度为98.0-99.5%，1,4-二羟基蒽醌的去除率为100%。出水可依据其中含酸量的不同和厂家的要求返回到生产工段，用作洗涤水或进行废酸的综合利用，或直接中和后排放。依据此方法每吨水中可回收邻苯二甲酸4.0-12.1公斤。3） 苯乙酸生产废水的治理和资源回收：苯乙酸生产废水（内含苯乙酸3800mg/L，苯甲醇900mg/L，苯甲醛85 mg/L，氯化钠12%，有机碳5000 mg/L）经本技术处理后，出水无色透明，苯乙酸、苯甲醇、苯甲醛的去除率均接近100%；总有机碳的去除率9

11、3；苯乙酸回收率95%，出水可返回隔膜法电解车间配制电解盐水。4） 2-萘酚生产过程中吹萘废水的治理和资源回收：吹萘废水（内含SO32-7500-9200mg/L，-萘磺酸钠5000-6200mg/L, -萘酚 20-50mg/L ，萘<20mg/L，CODcr15000-20000）经过本技术处理后，出水无色透明，加碱中和后可达到GB8978-1996一级排放标准（CODcr<100 mg/L），并可回收-萘磺酸钠（回收率>90）和-萘酚（回收率>95）。5） 1,2,4-酸生产废水的治理与资源化：1,2,4-酸生产废水（内含1,2,4-酸6000 mg/L，2-萘酚

12、200 mg/L，H2SO43-5%，NaHSO3等， CODcr 13000-15000 mg/L）经过处理后，出水无色透明，1,2,4-酸和2-萘酚的回收率>90，CODcr<100 mg/L。1,2,4-酸氧体生产酸析母液废水（内含1,2,4-酸氧体8000-9000mg/L，H2SO45-6%，CODcr10000-12000 mg/L），经过处理后，出水无色透明，CODcr<100 mg/L，1,2,4-酸氧体回收率90。6） 另外，我公司可提供苯酚类衍生物废水处理技术，如硝基酚生产废水、D-对羟基苯甘氨酸生产废水、癸二酸生产废水、SIPM、SIPN生产废水、对苯二胺生产废水、邻硝基苯胺生产废水、2，4-D生产废水、间苯二甲酸生产废水、T-50石油脂废水、DSD酸生产废水、三甲基氢醌生产废水、含间甲酚废水、苯甲醇生产废水可用物质的回收等的处理。附：XDA-1大孔吸附树脂主要性能指标：外观：棕色不透明球状颗粒含水量 % 52-60湿真密度 g