[发明专利]一种高浓度印花废液的同步脱色及氮回收方法

说明书

技术领域

本发明属于纺织印染工业技术领域，特别涉及一种高浓度印花废液的同步脱色及氮回收方法。

背景技术

油墨是由颜料、连接料、填料、附加料等组成，可分为油性油墨和水性油墨。油性油墨中含有大量的有机溶剂，污染严重，将逐渐被淘汰。水性油墨主要由水溶性树脂、颜料、醇、胺或氨及其他添加剂和水组成。水性油墨因为其健康、环保、安全的特性，在各个领域被广泛应用。目前，大量的塑料包装（防水）材料在印花时越来越多地采用水性油墨，在更换颜色时需要清洗印花设备及水性油墨储槽，产生了一定量的高浓度水性油墨废液。该种油墨废液中含有颜料、水溶性丙烯酸树脂、醇、胺（氨）等污染物，其有机物含量多，色度高，含氮量高，污染极为严重（色度：3万倍以上；COD_Cr：10万-50万mg/L；氨氮：1000-5000mg/L），难于处理。

对于该种高浓度废液的处理，通常采用混凝法、酸析法等化学方法进行预处理，即向废液中投加混凝剂或无机酸，使污染物凝聚形成污泥，再采用板框轧滤机、带式脱水机或离心脱水机等进行机械脱水等固液分离方法进行固液分离，出水再进行其他化学或生物处理至达标排放。但是混凝法、酸析法只能去除废液中的水溶性树脂、颜料等有机物，并不能同时去除废液中的氨氮，通常需要再采用其他化学法或生物法进行去除。特别是酸析法直接向废液中投加无机酸，提高了废水中酸根离子的含量，造成二次污染，且容易形成苦咸水。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高浓度印花废液的同步脱色及氮回收方法，实现废液中有机污染物和氮的高效去除，同时可以实现氮的回收，且不增加废液中酸根离子的含量。

为实现上述发明目的，本发明技术方法采用以下步骤：

将阳离子交换树脂加入一定量的高浓度印花废液中，搅拌10-180min，至废液反应成糊状污泥；用处理后的废水作为冲洗水将树脂冲洗干净；将冲洗水中的污泥沉淀与废水分离，沉淀污泥进行机械压滤脱水；将冲洗干净的阳离子交换树脂过滤脱水；将脱水树脂用质量浓度为2%-30%的酸溶液处理，回收氮并同时使树脂再生；将再生后的阳离子交换树脂加入高浓度印花废液中，循环使用。

有益效果：

a.高浓度印花废液经本方法处理，脱色率高达99.5%以上，氨氮去除率达到90%左右，COD_Cr去除率达到90%以上，实现了废液同步脱色和氮的回收。

b.阳离子交换树脂加入到印花废液中，H⁺可与[R₃NH]⁺等各种阳离子发生离子交换作用，吸附阳离子并释放出H⁺。释放出的H⁺一方面可与水溶性丙烯酸树脂R-COO^-结合形成R-COOH，降低树脂溶解度，破坏胶体系统的稳定性，将废液中的水溶性丙烯酸性树脂转变为疏水性污染物质析出。另一方面释放出的H⁺可与废液中的R₃N形成更多的[R₃NH]⁺，提高其浓度，促进其与H⁺进行离子交换，提高氮的回收率。与直接加酸酸析法相比，该方法不会增加废水中的酸根离子浓度，防止酸根离子形成二次污染，且阳离子交换树脂可循环利用。

c.本发明采用废液处理后产生的废水作为冲洗水，可以使阳离子交换树脂和污泥分离并洗去树脂表面污泥，利于树脂再生，节约用水。

具体实施方式

下面通过具体实施例进一步说明本发明。

实施例1

将氢型强酸型阳离子交换树脂加入高浓度黑色印花废液中（COD_Cr：378200mg/L；色度：3.5万倍；氨氮：3010mg/L），搅拌反应60min至废液反应成糊状污泥；用处理后的废水作为反冲洗水将树脂冲洗干净；将反冲洗水中的污泥沉淀与废水分离，沉淀污泥进行机械压滤脱水；将冲洗干净的阳离子交换树脂过滤脱水；将脱水树脂用质量浓度为10%的酸溶液处理，形成[R₃NH]⁺Cl^-回收氮并同时使树脂再生；将再生后的阳离子交换树脂加入高浓度印花废液中，循环使用。

采用本发明方法处理，该种印花废液脱色率高达99.8%，氨氮去除率达到94.1%，COD_Cr去除率达到93.2%，实现了废液同步脱色和氮的回收，且不会显著增加废水中氯离子浓度，减轻了二次污染。

实施例2