一种汽提废水处理装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及废水处理设备领域，具体涉及一种处理高pH值、低氨氮浓度的汽提废水并以纯水回收利用的装置。
【背景技术】
[0002]随着现代工业的发展，工业生产中产生的废水对环境的影响日益严重。其中，如冶炼、化工、制药、食品加工和垃圾处理等行业大量产生并排放各种浓度的含氨氮废水。氨氮废水直接排入水体，不仅会引起水体富营养化，造成微生物大量繁殖，使水体发黑发臭，而且将增加水处理的难度和成本。
[0003]现有的除氨方法有生物处理法，气吹法和离子交换法等。由于生物处理法有微生物参与，而微生物生长很大程度上受温度、碱度、溶解氧、氨氮浓度等的影响，同时，生物系统的抗冲击能力较弱，所以需进一步处理。气吹法主要用于碱性溶液，受温度影响较大，在温度较低的时段和地区，吹脱法的处理效果会大打折扣；而且氨氮会转化为气态，造成二次污染。相较于生物方法和气吹法，离子交换法更具优势。因为离子交换法具有良好的耐化学性，占用空间少，特别是其相对简单的操作以及突出的环境友好特性。因此，离子交换毋庸置疑是一种更具吸引力的方法。而传统的氨氮废水处理装置往往采用单独的混合离子交换柱处理，虽然出水满足纯水水质要求，但是该装置存在运行周期短、再生频率高等问题。因此，如何延长废水处理装置的运行周期和增加离子交换柱的再生周期是氨氮废水处理领域当前亟待解决的问题。
【发明内容】
[0004]本实用新型为了克服现有技术存在的不足，提供了一种焦炉煤气制甲醇生产工艺中汽提废水--高pH值、低氨氮浓度废水的处理装置，具有成本低廉，操作简单等优点，使处理后的水达到回收利用的水质要求。
[0005]本实用新型采用的技术方案是:一种汽提废水处理装置，该装置包括阳离子交换柱和与之串联的混合离子交换柱；所述阳离子交换柱填充的树脂是氢型阳离子交换树脂；所述混合离子交换柱填充的树脂是强碱型阴离子交换树脂和强酸型阳离子交换树脂。
[0006]优选的，所述氢型阳离子交换树脂是强酸型阳离子交换树脂或者弱酸型阳离子交换树脂。
[0007]优选的，所述混合离子交换柱装填的是强酸型苯乙烯系阳离子交换树脂氢型001*7和强喊型苯乙稀系阴尚子父换树脂氣氧根型201*7。
[0008]利用本实用新型的装置处理焦炉煤气制甲醇生产工艺中汽提废水一一高pH值、低氨氮的汽提废水的过程，其步骤包括:
[0009]预处理:对pH值范围满足9-11且氨氮浓度范围满足0-50mg/L的废水进行预处理，去除悬浮物和部分有机物；
[0010]阳离子交换处理:经预处理的废水注入装填有氢型阳离子交换树脂的第一根交换柱；
[0011]混合离子交换处理:经阳离子交换树脂吸附后的废水从第一根交换柱出口流出后流入与之串联的第二根阴阳离子混合交换柱；
[0012]检测结果:当混合离子交换柱电导率大于1.2 μ s/cm时，停止注入废水；
[0013]再生处理:用3-4倍树脂床体积，浓度为3-4%的盐酸解析阳离子交换柱；用气吹法将混合离子交换柱中阴阳离子交换树脂分离后，分别用4-6倍阳离子交换树脂体积，浓度为3-4%的盐酸解析阳离子交换树脂，用3-4倍阴离子交换树脂体积，浓度为3-4%的NaOH溶液解析阴离子交换树脂，再将解析好的阴阳树脂充分混合重新生成混合离子交换树脂。
[0014]本实用新型的有益效果是:显著提高了传统的汽提废水处理装置的再生周期，从而可以降低运行成本。
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型的一种汽提废水处理装置的示意图；
[0016]图2为混合离子交换柱出水电导率与时间的关系(流量为320mL/min)；
[0017]图3为混合离子交换柱出水电导率与时间的关系(流量为80mL/min)；
[0018]图中标号:
[0019]图1中，1-原水桶；2，5，8-阀门；3，6，9_蠕动泵；4_阳离子交换柱；7_混合离子交换柱。
[0020]图2中，■:阳-混串联混合离子交换柱出水；籲:单独混合离子交换柱出水。
【具体实施方式】
[0021]下面将结合本实用新型的具体实施例，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0022]如图1所示，为本实用新型的一种汽提废水处理装置的示意图:其中，I是原水桶；2，5，8均是阀门，3，6，9均是蠕动泵，4是阳离子交换柱，7是混合离子交换柱。该装置具体的废水处理工艺流程如下所示:
[0023]第一步，将废水通过装填氢型阳离子交换树脂的阳离子交换柱4。
[0024]在阳柱内，废水中的阳离子交换阳离子交换树脂上的氢离子，达到去除阳离子的效果。以NH4+为例，反应式如下:
[0025]R-H+NH:— R-NH 4+H.
[0026]第二步，将阳柱的出水通过装填强酸型苯乙烯系阳离子交换树脂氢型001*7和强碱型苯乙烯系阴离子交换树脂氢氧根型201*7的混合离子交换柱7。
[0027]这样从阳柱中泄漏的氨氮离子和阳离子可被混合离子交换柱中的强酸型苯乙烯系阳离子交换树脂氢型001*7去除，而废水中的阴离子可以被混合离子交换柱中的强碱型苯乙烯系阴离子交换树脂氢氧根型201*7去除，进一步提高了水质。
[0028]实施例1
[0029](一 )实验方法
[0030]本实用新型实施例1的装置示意图如图1所示。该装置包括原水桶1，原水桶I中自配水水样通过蠕动泵3提升到阳离子交换柱4的顶部，水体流经阳离子交换柱4后通过蠕动泵6提升到混合离子交换柱7的顶部，水体流经混合离子交换柱7后经蠕动泵9抽出水样。
[0031]阳离子交换柱Φ35X600mm，内装弱酸型丙烯酸系阳离子交换树脂氢型Dl 13湿树脂180mL，混合离子交换柱Φ35Χ600πιπι，内装混合均匀的强酸型苯乙烯系阳离子交换树脂氣型001*7湿树脂60mL和强喊型苯乙稀系阴尚子父换树脂氣氧根型201*7湿树脂120mL。将氨氮浓度为30mg/L的自配水以320mL/min流量从交换柱顶部进入，每隔半小时取混床出水分析电导率，当电导率大于1.2 μ s/cm时停止试验。
[0032]另外做对比实验。混合离子交换柱Φ 35 X 600mm，内装混合均匀的强酸型苯乙烯系阳离子交换树脂氢型001*7湿树脂60mL和强碱型苯乙烯系阴离子交换树脂氢氧根型201*7湿树脂120mL。将氨氮浓度为30mg/L的自配水以320mL/min流量从交换柱顶部进入，每隔半小时取混合离子交换柱出水分析电导率，当电导率大于1.2 μ s/cm停止试验。
[0033]( 二)实验结果与分析
[0034]如图2所示，单纯混合离子交换柱的运行时间在I小时后，其出水的电导率大于1.2 μ s/cm，这时可以认为出水不符合纯水的水质要求，该装置的运行周期是0.5小时。
[0035]而相同流速下，阳-混串联柱的运行时间在16小时后，其出水的电导率大于1.2 μ s/cm，这时可以认为出水不符合纯水的水质要求，该装置的运行周期是16小时。对于单纯混合离子交换柱和阳-混串联柱，发现本实施例的阳-混串联的装置明显增加了运行周期。
[0036]实施例2
[0037](一 )实验方法
[0038]本实用新型实施例2的装置示意图也如图1所示。本装置的运行工艺也与实施例1相同。所不同的是本实施例中阳离子交换柱和混合离子交换柱的尺寸且其内装填的树脂数量与实施例1不同。具体如下所示:
[0039]阳离子交换柱Φ35X400mm，内装强酸型苯乙烯系阳离子交换树脂氢型001*7湿树脂150mL，混合离子交换柱Φ 35 X 400mm，内装混合均匀的强酸型苯乙烯系阳离子交换树脂氢型001*7湿树脂25mL和强碱型苯乙烯系阴离子交换树脂氢氧根型201*7湿树脂50mL。将氨氮浓度为30mg/L的自配水以79mL/min流量从交换柱顶部进入，每隔一小时取混合离子交换柱出水分析电导率，当电导率大于1.2 μ s/cm停止试验。
[0040]( 二)实验结果与分析
[0041]如图3所示，该实验装置明显降低了出水的电导率，符合汽提废水处理后回用的水质要求。当运行时间在23.5小时后，混合离子交换柱出水的电导率大于1.2 μ s/cm，这时可以认为出水不符合纯水的水质要求，该装置的运行周期是23.5小时。
[0042]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的范围之内。
【主权项】
1.一种汽提废水处理装置，其特征在于，该装置包括阳离子交换柱和与之串联的混合离子交换柱；所述阳离子交换柱填充的树脂是氢型阳离子交换树脂；所述混合离子交换柱填充的树脂是强碱型阴离子交换树脂和强酸型阳离子交换树脂。
2.根据权利要求1所述的一种汽提废水处理装置，其特征在于，所述氢型阳离子交换树脂是强酸型阳离子交换树脂或者弱酸型阳离子交换树脂。
3.根据权利要求1所述的一种汽提废水处理装置，其特征在于，所述混合离子交换柱装填的是强酸型苯乙烯系阳离子交换树脂氢型001*7和强碱型苯乙烯系阴离子交换树脂氢氧根型201*7。
【专利摘要】本实用新型涉及焦炉煤气制甲醇生产工艺中一种汽提废水处理装置。该甲醇生产工艺中的汽提废水具有pH值高，电导率低，氨氮浓度较低等特点，且处理后的废水需达到纯水水质要求后回用。传统的汽提废水处理装置采用混合离子交换柱处理，虽然出水满足纯水水质要求，但此装置存在运行周期短、再生频率高等问题。本实用新型的装置采用阳离子交换柱与混合离子交换柱串联的方式，汽提废水经过阳柱后，再经过混床，从而使出水水质达到纯水标准，延长离子交换柱的再生周期。
【IPC分类】C02F9-04, C02F1-42
【公开号】CN204324955
【申请号】CN201420531974
【发明人】杨少霞, 章晶晶, 杨宏伟, 马麟
【申请人】华北电力大学
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2014年9月17日