[发明专利]一种树脂脱污水厂出水硝酸盐氮及树脂再生液处理的方法

说明书

 

技术领域

      本发明属于水处理技术领域，涉及一种硝酸盐氮处理方法，特别涉及一种树脂脱除污水厂出水硝酸盐氮及树脂再生液处理的方法，适用于污水处理厂尾端排放水硝酸盐氮超标的处理。

 

背景技术

生活污水和工业污水是当今社会不可避免产生的产物，为了达到资源的可持续化发展，保证这些污水排入至海洋、河流、湖泊等水体不产生污染，因此，需要将这些污水处理至无害化程度，方可将其排入至海洋、河流、湖泊等水体，有些污水处理后甚至要求直接排入饮用水源。而可排放污水中硝酸盐氮的含量要求较低，部分常规工艺很难保证排放水中硝酸盐氮完全达标。

水体中过量的硝酸盐摄入人体后， 容易还原成亚硝酸盐， 导致高铁血红蛋白症， 三个月以下的婴儿受此危害最大；此外，亚硝酸盐还有使人体致癌的风险。因此， 许多国家和国际组织都对饮用水中硝酸盐的浓度设定了最高限值， 如欧盟和世界卫生组织(WHO)规定饮用水中的硝酸盐氮含量不得超过 11.3 mg/L， 美国EPA 的限值为 10 mg/L， 我国《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2006) 规定硝酸盐氮最高限值为 10 mg/L（水源受限地区为 20 mg/L）。

目前，硝酸盐氮去除技术大体分为物理化学、化学、生物技术等。物理化学法主要有蒸馏、电渗析、反渗透、离子交换法等，由于存在处理费用比较高、 前处理要求高、 容易产生二次污染等问题 在应用上受到一定的限制；化学法是利用一定的还原剂还原水中的硝酸盐从而去除硝酸盐，目前研究较多的还原剂有金属 Fe⁰、二价铁 Fe²⁺等，由于反应条件的控制比较严格、副产物易造成二次污染等，使得化学法在应用中也受到一定的限制 ；利用反硝化菌将硝酸盐降解为氮气的生物过程，一般经历由NO^3-→NO^2-→NO→N₂O→N₂ 的过程，生物法的应用范围有限、条件较难控制且存在二次污染。

采用离子交换法处理硝酸盐氮超标的污水，饱和的离子交换树脂一般用质量百分浓度为 3～5% 的氯化钠水溶液进行再生。再生过程中产生的再生废液因含有较高浓度的氯化钠和硝酸根，不能直接排放，但又很难处置。如果无法有效地解决离子交换树脂再生废液的处置难题，具有技术成熟、设备简单、运行管理方便、硝酸盐去除程度高和运行费用相对较低等特点的离子交换法就很难在我国污水脱硝酸盐氮领域推广及应用。

 

发明内容

本发明需要解决的第一个技术问题是常规离子交换树脂吸附污水的利用率不高，提供一种有效利用离子交换树脂吸附污水中的硝酸盐氮，制定合理、经济、且可行的处理工艺。

本发明需要解决的第二个技术问题是离子交换树脂再生液较难处置，提供一种环保、方便、且经济的离子交换树脂再生液的处理方法。

本发明所采用的技术方案是：一种树脂脱污水厂出水硝酸盐氮的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：来水首先通过多介质过滤器，去除水质中绝大部分的悬浮物、胶体和颗粒物，出水水质悬浮物控制在10mg/L以下；可有效地防止离子交换树脂罐的堵塞问题；

步骤2：出水直接进入离子交换树脂罐，采用多个树脂罐交替串联的方式进行硝酸盐氮的脱除；可大大提高树脂的利用率，节约投资成本，降低运行费用。

作为优选，步骤2中所述的采用多个树脂罐交替串联的方式处理污水，其具体实现过程为：将3组树脂罐串联，污水首先通过1、2号树脂罐，当2号树脂罐出水达到标准的临界值时，将污水的流路改为通过2、3号树脂罐，此时的1号树脂罐树脂进行在线再生；当3号树脂罐出水达到标准的临界值时，将污水的流路改为通过3、1号树脂罐，此时的2号树脂罐树脂进行在线再生；当1号树脂罐出水达到标准的临界值时，将污水的流路改为通过1、2号树脂罐，此时的3号树脂罐树脂进行在线再生；后续过程依据前述过程循环进行。

作为优选，所述的树脂进行在线再生，其具体实现过程是采用5%的食盐水进行再生，之后用去离子水淋洗整个树脂层。

作为优选，采用5%食盐水再生树脂的流速为4BV/h，再生时间为1.5~2h。

作为优选，采用5%食盐水再生树脂后用流速20BV/h的去离子水淋洗树脂层1h。