[发明专利]一种去除阳离子树脂再生废水中总有机碳和硝态氮的方法和系统

权利要求书

1.一种去除阳离子树脂再生废水中总有机碳和硝态氮的方法，其特征在于，包括如下步骤：

所述阳离子树脂再生废水水质特征：pH为7～8，总有机碳为17～26mg/L，硝态氮为45～68mg/L；

所述阳离子树脂再生废水进入一体式沉淀池，由柠檬酸改性活性炭药剂加药系统加入柠檬酸改性活性炭药剂到一体式沉淀池，柠檬酸改性活性炭药剂的投加量为55～135mg/L；

所述柠檬酸改性活性炭药剂由以下步骤制备而成：1)活性炭的筛选：选择果壳颗粒活性炭，粒径为0.6～1.5mm；总孔容积为0.7～1.3cm³/g，比表面积为1050～2380cm²/g，密度为1.7～2.1g/cm³；2)活性炭改性：将活性炭按固液比1：3～7的比例浸泡在质量百分比浓度在2.4～5.7％的柠檬酸中形成活性炭柠檬酸溶液，然后在活性炭柠檬酸溶液加入4～11mg/L的3-氯丙基-三甲氧基硅烷和2～4.8mg/L的N-十二烷基肌氨酸钠，形成活性炭-柠檬酸有机溶液，将活性炭柠檬酸有机溶液在40KHZ的超声波震荡槽中超声190～350min，取出活性炭，用清水洗涤至中性，将清洗后的活性炭在烘箱中130℃干燥180～240min，冷却至室温，得到柠檬酸改性果壳活性炭；

随后和药剂混合后的阳离子树脂再生废水进入一体式加盖密封斜板沉淀池，所述一体式加盖密封斜板沉淀池分为四个区域，分别为搅拌混合Ⅰ区域、搅拌混合Ⅱ区域、曝气反应区和斜板沉淀区，一体式加盖密封斜板沉淀池全部加盖密封；搅拌混合Ⅰ区域、搅拌混合Ⅱ区域和曝气反应区底部通入氮气，用氮气曝气，氮气的通入量为200～3000g/h；

4-羟乙基哌嗪乙磺酸溶液通过平衡缓冲加药系统打入搅拌混合Ⅰ区域，4-羟乙基哌嗪乙磺酸溶液的投加量为0.6～2.7mg/L；改性还原铁粉通过改性还原铁粉加药系统加入搅拌混合Ⅱ区域，改性还原铁粉的投加量为345～895mg/L；

所述改性还原铁粉由如下方法制备而成：1)筛选还原铁粉：还原铁粉粒径范围为0.7～4.7mm，密度为2.1～2.6g/cm³，堆积密度为1.4～1.9g/cm³；2)按还原铁粉：铝粉：锌粉：乙醛酸壳聚糖为80～100：3～5：2～4：1的比例混合，在球磨机上研磨15～25min，过100目筛制备生成改性还原铁粉；

最后，所述阳离子树脂再生废水直接达标排放，也可送入废水回用工艺段进行回用资源化处理。

2.根据权利要求1所述一种去除阳离子树脂再生废水中总有机碳和硝态氮的方法，其特征在于，所述改性还原铁粉在搅拌混合Ⅱ区域的停留时间为8～15min，搅拌混合Ⅱ区域的搅拌速度为95～125转/分钟。

3.根据权利要求1所述一种去除阳离子树脂再生废水中总有机碳和硝态氮的方法，其特征在于，所述阳离子树脂再生废水和改性还原铁粉在搅拌混合Ⅱ区域混合后进入曝气反应区，曝气反应区的停留时间为8～10小时。

4.根据权利要求1所述一种去除阳离子树脂再生废水中总有机碳和硝态氮的方法，其特征在于，所述阳离子树脂再生废水进入斜板沉淀区，停留时间为35～45min，阳离子树脂再生废水中的改性还原铁粉在斜板沉淀区沉淀。

5.根据权利要求1所述一种去除阳离子树脂再生废水中总有机碳和硝态氮的方法，其特征在于，所述柠檬酸改性活性炭总孔容积为0.9～1.6cm³/g，比表面积为1780～3520cm²/g。

6.根据权利要求1所述一种去除阳离子树脂再生废水中总有机碳和硝态氮的方法，其特征在于，所述一体式沉淀池分为两部分，前部为搅拌池，后部为沉淀池；所述阳离子树脂再生废水和柠檬酸改性活性炭药剂在搅拌池中充分混合，搅拌池的搅拌速度为45～55转/分钟，停留时间为160～330s；随后和药剂混合后的阳离子树脂再生废水进入沉淀池，在沉淀池中的停留时间为37～62min。