[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

说明书

本发明属于水处理技术领域，具体涉及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。所述系统包括进水泵、柠檬酸改性活性炭药剂加药系统、柠檬酸改性活性炭药剂、一体式沉淀池、一级提升泵、一体式加盖密封反应池、平衡缓冲液加药系统、4‑羟乙基哌嗪乙磺酸有机溶液、改性还原铁粉加药系统、改性还原铁粉、排水泵。经过本发明所述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处理后，所述阳离子树脂再生废pH为7～8，总有机碳为3～9mg/L，硝态氮为9～18mg/L。

技术领域

本发明属于水处理技术领域，具体涉及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。

背景技术

钢铁工业是一个高能耗、高资源、高污染的产业，其水资源消耗巨大，约占全国工业用水量的14％。

2005年7月国家发改委出台了《钢铁产业发展政策》，对钢铁工业发展循环经济、节约能源和资源、走可持续发展道路提出了更高的目标和更具体的要求，在全球资源紧缺的情况下，低能耗、低污染、低排放成为社会发展的需要。

我国钢铁企业的单位耗用水量仍高于国外先进钢铁企业的水平，近一步降低钢铁企业吨钢耗用新水量，提高钢铁企业水的循环利用率，加强钢铁企业废水的综合处理与回用是我国钢铁企业实现可持续发展的关键之一。

离子交换是一种化学分离技术，在钢铁领域水的软化和脱盐等方面广泛应用。离子交换树脂的再生是离子交换应用技术中极为重要的一环.由于交换反应是可逆的，再生过程受交换平衡限制，使再生剂的实际消耗量高于理论量,而且再生剂中占有很大质量分数的离子及脱附的离子没有得到利用。树脂再生废水中有机污染物和硝态氮高，再生废水的直接(或中和)排放将造成较严重的水体污染和资源浪费。

到目前为止，还没有针对阳离子树脂再生废水的处理工艺和方法。本发明的目的就是根据阳离子树脂再生废水水质水量情况，开发出经济、高效的达标排放及回用的技术方案，减少环境污染，积极应对日益严格的环境保护法规。

发明内容

本发明提供了一种完整的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。所述的阳离子树脂指生产纯水(脱盐水)过程中的阳离子树脂。本发明系统解决了阳离子树脂再生废水的污染问题，经过本方法处理后，阳离子再生废水能够达标排放也能够回用于生产。因此本发明属于钢铁绿色环保生产工艺系统。

本发明的技术方案如下：

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；