[发明专利]一种离子交换树脂与电化学集成脱除硝酸盐氮的废水深度处理方法

说明书

本发明属于水处理技术领域，涉及一种离子交换树脂与电化学集成脱除硝酸盐氮的废水深度处理方法。本发明耦合离子交换与电化学技术，利用吸附硝酸盐氮后的离子交换树脂经再生产生的脱附液具有高盐浓度的特点，进行电化学反应器处理，实现脱附液的资源化再利用，有效降低了处理成本，解决了离子交换水处理技术中脱附液难以处理这一显著缺陷。

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，特别涉及一种离子交换树脂与电化学集成脱除硝酸盐氮的废水深度处理方法。

背景技术

随着我国经济与社会的高速发展，工业废水，农村和城市生活污水等含硝酸盐氮污染源的大量排放导致自然界水体中硝酸盐氮浓度急剧升高。地表水和地下水均遭受严重的硝酸盐氮污染，其在饮用水中的存在也会危害人体健康。

生物处理法作为一种常规的水处理方法，其原理在于反硝化微生物在有机碳源存在的条件下，能够将水体中的硝酸盐氮还原成氮气，从而对水体中的硝酸盐氮进行去除。但外界温度，废水中常见的无机盐和毒害有机物都会对反硝化微生物造成影响，致使该方法难以高效、稳定的运行；另外，反硝化微生物所需碳源的添加也提高了该方法的运行成本。离子交换法是一种常见的离子型污染物去除方法，使用阴离子交换法去除地下水中硝酸盐氮已列为美国环境保护署(Environmental Protection Agency,EPA)推荐技术之一。利用阴离子交换树脂去除水中硝酸盐氮具有去除效率高，出水运行稳定的特点，但在传统离子交换法中阴离子交换树脂的再生要使用大量高浓度盐溶液，产生的脱附液中含有大量的目标污染物和盐从而难以处理。因此，脱附液的处理和处置问题一直是离子交换法水处理实际应用的瓶颈。

专利CN107445249A所公开的一种去除废水中有机物和硝态氮的方法，是利用丙烯酸系和苯乙烯系两级阴离子交换树脂互相强化去除生化尾水中的硝态氮。该方法去除效果较好，但对处理过程中产生的含有大量盐和硝酸盐氮的脱附液，难以进行进一步地处理。

专利CN107651815A所公开的一种离子交换与反硝化集成去除水中硝态氮的方法，是利用离子交换树脂高效富集水中硝态氮，再对富集硝态氮后的离子交换树脂进行反硝化处理，从而对树脂进行再生利用并去除硝态氮[Environ.Sci.Technol.2014,48,1541-1548]。该技术能高效去除水中的硝态氮，并能避免高盐脱附液的产生。由于存在微生物反硝化步骤，该技术具有微生物培养过程繁琐，再生树脂可能会被微生物污染导致离子交换能力下降的缺陷。

专利CN104261596A所公开的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，是结合氯化钠溶液对离子交换树脂脱附和微生物反硝化技术，利用微生物对脱附液进行反硝化，达到合理处置脱附液的目的。但该处理树脂脱附液的技术关键在于采用自主研发的耐盐反硝化反应器，实际应用之前还需经过驯化和培养阶段，成本较高且操作较为繁琐，限制了该技术在废水中硝酸盐氮的去除和脱附液处理领域的大规模应用。

专利CN107098441A所公开的一种电化学去除废水中总氮的方法，是利用电解装置中阳极氧化反应和阴极还原反应对废水进行电化学处理去除总氮，该方法适用于对经二级生化处理后总氮仍超标的工业外排废水的深度处理，但对离子交换树脂脱附液这类具有高盐、高溶解有机质浓度特点的废水，该方法存在电极易被废水中盐类和有机物质污染从而使处理效率下降的缺陷。

发明内容

本发明的目的是在现有技术的基础上，提供一种离子交换树脂与电化学集成脱除硝酸盐氮的废水深度处理方法。

本发明的技术方案如下：

一种离子交换树脂与电化学集成脱除硝酸盐氮的废水深度处理方法，它包括以下步骤：

(1)将含有硝酸盐氮的废水通过装有阴离子交换树脂的吸附塔进行硝酸盐氮的吸附,吸附塔出水为树脂出水；