[发明专利]铜锌催化剂生产废水资源化利用的方法

说明书

本发明涉及一种铜锌催化剂生产废水资源化利用的方法，主要包括超滤单元、吸附单元、电渗析单元及纳滤单元。a.利用超滤系统单元对催化剂生产废水中的SS及胶体进行脱除，产水进入吸附单元；b.吸附单元对超滤产水中的的铜锌离子选择性高效富集，产水进入电渗析单元进行盐浓缩，利用酸再生剂对树脂进行脱附再生，再生液进入纳滤系统；c.利用电渗析技术对树脂产水盐溶液进行浓缩，浓缩液进入盐回收系统；d.利用纳滤技术对再生液进行酸盐分离，分离后的铜锌离子回用用于催化剂生产过程，酸回收用于树脂再生过程。本发明对铜锌催化剂生产废水进行高效资源化利用，实现催化剂废水的近零排放，经济效益及社会效益显著。

技术领域

本发明属于一种水处理领域，涉及一种铜锌催化剂生产废水资源化利用的方法。

背景技术

在铜锌系催化剂生产过程中，会产生大量高盐废水，还有一定浓度的铜锌离子，这些铜锌离子如果直接外排，会污染水体，对生物产生严重危害。铜、锌是生命体必需的微量元素，但超过一定的量会对生物产生毒害作用。近年来的研究表明：在中国的一些典型流域水体中，铜、锌相对于其他有毒重金属存在较高的生态风险，主要是因为我国铜、锌的生产量与消费量较高，导致其在部分地表水环境中的浓度较高；同时，水生生物对铜、锌的敏感性远大于人体的敏感性，从而导致其对水生生物存在较高的生态风险。因而，需对该类催化剂生产废水进行处理管控，以保证水生态系统安全，同时回收废水资源。

CN201010212313公布了一种铜锌催化剂废水中铜锌的去除及回收方法，该方法采用调碱-超滤-沉淀的工艺流程，采用该工艺流程可有效去除废水中的铜锌离子进行浓缩获奖铜锌胶体物质进行有效分离，经分离或浓缩后的铜锌化合物可再次用于铜锌催化剂的生产过程。这种方法加碱调节pH，以氢氧化铜和氢氧化锌沉淀形式回收，不仅增加了碱的投入，同时沉淀形式再利用较为困难。该方法只对铜锌进行回收，并未对高盐废水做进一步处理。

发明内容

鉴于背景技术方法中提及的问题，本发明公开了一种铜锌催化剂生产废水资源化利用的方法，针对铜锌催化剂生产废水的资源化利用，结合膜分离技术、高效吸附技术以及电渗析技术，将废水中的铜锌成分有效分离，并高效回收利用，同时对高盐部分进行处理，实现废水的近零排放。

本发明的主要技术方案：铜锌催化剂生产废水资源化利用的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）超滤单元：利用超滤技术对催化剂生产废水进行预处理，去除废水中的SS及胶体，产水进入吸附单元；（2）吸附单元：对超滤产水盐溶液进行净化处理，选择性高效富集铜锌离子，产水进入电渗析单元提升盐浓度，利用酸再生剂进行再生，再生液进入纳滤单元；（3）利用电渗析技术对树脂产水盐溶液进行浓缩，产水中水回用；（4）利用纳滤技术对再生液进行酸盐分离，分离后的铜锌离子回用用于催化剂生产过程，酸回收用于树脂再生过程。

一般地，所述的废水主要水质特征：SS浓度为5-100mg/L，铜离子浓度为0.5-20mg/L，锌离子浓度为0.5-20 mg/L，硝酸钠含量为1000-30000 mg/L。

所述步骤（1）中所述超滤单元所用的膜组件为管式、卷式或中空纤维式其中一种。

所述步骤（1）中所述超滤单元所用的膜材料孔径为5-30 nm。

所述步骤（2）中所述吸附单元所用的吸附材料为强酸型离子交换树脂、弱酸型离子交换树脂或螯合型离子交换树脂中的一种。

所述步骤（2）中所述吸附单元过滤温度为5-40 ℃，过滤速度为0.5-3 m/h。

所述步骤（2）中所述吸附单元所用的酸再生剂为盐酸、硝酸或硫酸中的一种。

所述再生剂的浓度为0.5-2 mol/L。

所述再生剂用量为0.5-5 BV，操作温度为5-40 ℃，再生速率为0.5-3 m/h。

所述步骤（3）中所述电渗析单元所用电渗析膜材料类型为聚砜、聚苯醚或聚乙烯亚胺其中一种。