[发明专利]一种树脂吸脱附-扩散渗析处理VA族元素含氧阴离子废水的方法

说明书

本发明公开了一种树脂吸脱附‑扩散渗析处理VA族元素含氧阴离子废水的方法，属于废水处理和资源化回用领域，具体地说，涉及一种树脂吸脱附和扩散渗析联用对含磷酸根、亚磷酸根、砷酸根、亚砷酸根以及锑酸根废水的资源化方法。所述方法包括用树脂吸附VA族元素含氧阴离子废水，随后用碱溶液使树脂脱附再生，然后用扩散渗析法分离VA族元素含氧阴离子和碱液，其中碱液回收套用于脱附再生步骤。本发明方法中，除了使VA族元素含氧阴离子分离并富集，碱液可再次回收套用，最后的排放水中VA族元素含氧阴离子浓度降至0.01mg/L以下，极大地降低了生产成本和环境污染，符合目前国家的节能减排产业政策，适宜工业化推广。

技术领域

本发明属于废水处理和资源化回用领域，涉及一种树脂脱附液中VA族元素含氧盐和碱的资源化回用方法，具体地说，涉及一种树脂吸脱附-扩散渗析处理VA族元素含氧阴离子废水的方法。

背景技术

随着工矿业的发展和城市化进程的加快，重金属开采、冶炼、加工、电子电镀、制革等过程中产生的废水，常常会含有磷、砷、锑等VA族元素。其中磷是导致水体富营养化的关键元素之一，而砷、锑是典型的有毒有害元素，它们对环境、生物体和人类具有剧烈毒性，会造成人体急性中毒、亚急性中毒、慢性中毒等，对人体造成很大危害。无论国内外，对水体中的砷、锑等VA族元素的含量均有严格限定，对磷的含量也有相应规定。水体中这类VA 族元素通常以含氧阴离子形式存在，例如磷酸根、亚磷酸根、砷酸根、亚砷酸根、锑酸根、铋酸根等等，为有效去除水体中的这类阴离子污染，已报道了多种方法，其中使用阴、阳离子树脂复合吸附剂的吸附法被认为是最经济有效的方法之一。为了提高树脂利用率并回收VA 族元素，在吸附后往往需要使用洗脱液使树脂脱附再生。

常用的阴离子树脂吸附剂吸附容量大，但吸附过的残液中VA族元素含氧阴离子浓度仍然较高。为了对VA族元素含氧阴离子的废水进行深度净化，使吸附后的排出液中所含有的 VA族元素含氧阴离子浓度降至0.005mg/L以下，可对VA族元素含氧阴离子浓度为0.5mg/L-5mg/L的废水使用负载纳米金属氧化物的有机-无机纳米树脂复合吸附剂来处理，再用强碱溶液来洗脱，也因此面临脱附液中含有大量碱的问题。

中国发明专利，申请号为：201010139529.3，公开了一种高效去除水体中微量磷、砷和锑的纳米复合吸附剂，其有机骨架为超高交联苯乙烯-二乙烯苯离子交换树脂，有机骨架表面键联的功能基为季铵基或吡啶基，负载有纳米无机功能颗粒，1-20nm纳米孔总体积占有机骨架所有孔总体积的比例≥90％。纳米无机功能颗粒为纳米水合氧化铁或纳米水合氧化锰。该发明纳米效应更加明显，反应活性强，吸附量大，选择性高，但该发明未公开所述树脂吸附剂脱附再生后的再生液的处理方案。

中国发明专利，申请号为：200910264219.1，公开了一种膜法分离回收酸洗废液中重金属盐和无机酸的工艺，其具体步骤为:通过无机陶瓷膜过滤去除酸洗废液中固体悬浮物；陶瓷膜渗透液经过扩散渗析实现酸和盐的分离，而该专利是针对强酸性废液中，重金属和无机酸的工艺。

中国发明专利，申请号为：201610557950.3，公开了一种重金属废水的零排放方法，在调节水池中通入空气并且对废水进行搅拌，通入空气和搅拌的过程中加入生石灰，纯碱，硫酸或盐酸，再加入氢氧化钠并进行搅拌，然后在沉淀池中使得氢氧化物沉淀实现固液分离，对分离后的水调节pH至7，将调节成中性的水依次经过石英砂过滤器、微滤和纳滤，除去浸出液中杂质，再采用选择性吸附功能膜以膜过滤的方式进一步处理，用自来水冲洗膜，将膜表面非亲和吸附的杂质冲掉，用低温蒸汽对净化过滤水进行蒸发结晶处理并分列排出供回用的净化水和盐；该发明方法进入浓水反渗透之前的重金属离子、钙镁等硬度离子、硅、COD 及其他污染物除去，提高蒸发结晶器的运行稳定性。该专利中所用的吸附功能膜是反渗透膜或纳滤膜，不是离子交换膜。使用反渗透膜除了水，其他离子都不能通过，而纳滤膜虽可分离单价阴离子碱溶液和高价阴离子碱溶液，但无论是反渗透膜还是纳滤膜，都必须是带压工作的，能耗大。