一种采煤塌陷区废水有机物去除的处理方法

文档序号:4978207阅读:212来源:国知局
专利名称:一种采煤塌陷区废水有机物去除的处理方法
技术领域
本发明涉及一种用于降除采煤塌陷区废水有机物的处理方法,属于水处理工业和技术领域,具体地说是一种采煤塌陷区废水有机物去除的处理方法。
背景技术
采煤塌陷区积水主要是由于采空区塌陷过程中地质条件变化而产生的,地表水平降低到含水层以下,地下水突出到低洼的塌陷坑内,聚集成一定深度的积水区。由于很多塌陷区位于采煤城市市区或者市郊地带,由于城镇地下排污管道建设不足,一定量的生活污水和一些厂矿企业的工业废水就排放到塌陷区积水中,污染水质,构成不同程度污染的污水。
唐山采煤塌陷区水体中所含成分复杂,由于有机污染物含量比较多,因此而产生的需氧型污染致使水质腐败,发臭变黑,恶化环境;另外水体中还含有一定数量的有机毒物(如酚、农药等)、无机毒物(如汞、铬、砷、氰等)以及放射性物质,使水生生物受害中毒,当人饮用或接触被这类污染物污染的水时,能直接危害人体健康。
鉴于以上原因,采煤塌陷区水体的治理和修复工作直接关系到人类健康。国内外文献检索表明,本发明技术方案未曾见文献报道。

发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术的缺陷,提供一种通过三柱串接的复合功能超高交联吸附树脂,使废水中所含的有机物吸附在树脂上,吸附出水的COD可降至50mg/L以下,可达标排放,具有相当广阔的应用前景的一种采煤塌陷区废水有机物去除的处理方法。
解决上述技术问题采用以下技术方案一种采煤塌陷区废水有机物去除的处理方法,包括将采煤塌陷区废水预处理,即沉淀、过滤,除去废水中的悬浮物质,消除其对吸附的影响,使其达到最佳吸附条件;a、将预处理的废水于常温,以8.0~12.0BV/h的流量依次通过三根装填有复合功能超高交联吸附树脂的吸附柱,废水中所含的有机物吸附在树脂上,吸附出水无色透明,其COD小于50mg/L;b、用氢氧化钠溶液作脱附剂,将吸附了有机物的复合功能超高交联吸附树脂用氢氧化钠溶液脱附再生;然后再用自来水洗涤复合功能超高交联吸附树脂;用氢氧化钠溶液洗过的复合功能超高交联吸附树脂再生后可以反复使用,低浓度水洗脱附液用作下一批首用水洗剂。
采用本发明方法处理采煤塌陷区废水,处理后废水COD可降至50mg/L以下。树脂先后用氢氧化钠溶液和水脱附再生,可反复使用。为后序进行水体修复提供必要的条件,减轻生物处理和植物修复的负荷,具有相当广阔的应用前景。
具体实施例方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的描述。
一种采煤塌陷区废水有机物去除的治理方法,包括将采煤塌陷区废水预处理,即沉淀、过滤,除去废水中的悬浮物质,消除其对吸附的影响,使其达到最佳吸附条件;具体步骤是1、将预处理的废水于常温,以8.0~12.0BV/h的流量依次通过装有复合功能超高交联吸附树脂的吸附柱,废水中所含的有机物吸附在树脂上,吸附出水无色透明,其COD小于50mg/L;2、用氢氧化钠溶液作脱附剂,将吸附了有机物的复合超高交联吸附树脂用氢氧化钠溶液脱附再生;然后再用自来水洗涤复合功能超高交联吸附树脂;用氢氧化钠溶液洗过的复合功能超高交联吸附树脂再生后可以反复使用,低浓度水洗脱附液用作下一批首用水洗剂。
所述的复合功能超高交联吸附树脂是具有超高交联聚苯乙烯结构的国产NDA99树脂、NDA88树脂或者是美国AmberliteXAD-5、XAD-6、XAD-7树脂。优选的是NDA99树脂和NDA88树脂。
具体实施例实施例1将30mL(约22.5g)NDA99树脂装填于有保温夹套的三根玻璃柱中(Φ12×160mm),每根玻璃柱装10mL,然后将三柱串连。
取120mL采煤塌陷区废水经沉淀、过滤。上柱液COD为248.6mg/L,滤液在室温下(25℃)以100mL/h的流量通过树脂柱,吸附出水呈无色,COD降为48.3mg/L。
经吸附后的第一根玻璃柱中的NDA99树脂依次用温度为29±1℃、20mL的8%NaOH溶液、20mL的4%NaOH溶液和20mL自来水进行脱附再生,流量为10mL/h。经脱附再生后的树脂可恢复吸附能力。低浓度脱附液(10mL)用作下一批首用脱附剂。
实施例2将240mL(约180g)NDA99树脂装填于有保温夹套的三根玻璃柱中(Φ30×250mm),每根玻璃柱装80mL,然后将三柱串连。
取960mL采煤塌陷区废水经沉淀、过滤。上柱液COD为237.2mg/L,滤液在室温下(25℃)以800mL/h的流量通过树脂柱,吸附出水呈无色,COD降为48.3mg/L。
经吸附后的的第一根玻璃柱中的NDA99树脂依次用温度为35±1℃、160mL的8%NaOH溶液、160mL的4%NaOH溶液和160mL自来水进行脱附再生,流量为80mL/h。经脱附再生后树脂可恢复吸附能力。低浓度脱附液(80mL)用作下一批首用脱附剂。
实施例3选用的吸附柱(三柱串联)内径100mm,柱高200mm,每根吸附柱内装填NDA99树脂1600ml(约1200g)。温度为25℃左右将经沉淀、过滤后的采煤塌陷区废水用泵打入吸附柱,吸附流量为16000mL/h,吸附出水呈无色,COD降为47.4mg/L。
采用氢氧化钠溶液和自来水脱附再生完成吸附工序的吸附树脂。先将塔中残液放尽,然后用800mL、48℃的8%NaOH溶液逆向注入第一根吸附柱并浸泡30分钟,之后用2400mL的8%NaOH溶液、3200mL的4%NaOH溶液顺流洗脱树脂,脱附流量为1600mL/h,低浓度脱附液(1600mL)用作下一批首用脱附剂。待氢氧化钠溶液从吸附柱中流尽后,再用1000mL、室温的水逆向注入吸附柱并浸泡5分钟,然后,快速将柱中的水洗脱附液顺流快速放尽,如此将2200mL的水等分为五次洗树脂,高浓度水洗脱附液(1000)用于配置下一批4%NaOH脱附液,低浓度水洗脱附液(1000mL)用作下一批首用水洗剂。
实施例4选用的吸附柱(三柱串联)内径400mm,塔高1000mm,塔内装填NDA99树脂0.136m3(约102kg)。温度为25℃左右将经沉淀、过滤后的采煤塌陷区废水用泵打入吸附柱,吸附流量为1.36m3/h,吸附出水呈无色,COD降为48.1mg/L。
采用氢氧化钠溶液和自来水脱附再生完成吸附工序的吸附树脂。先将塔中残液放尽,然后用0.068m3、46℃的8%NaOH溶液逆向注入吸附柱并浸泡30分钟,之后依次用0.204m3的8%NaOH溶液、0.272m3的4%NaOH溶液顺流洗脱树脂,脱附流量为0.136m3/h,低浓度脱附液(0.136m3)用作下一批首用脱附剂。待氢氧化钠溶液从吸附柱中流尽后,再用0.068m3、室温的水逆向注入吸附柱并浸泡5分钟,然后,快速将柱中的水洗脱附液顺流快速放尽,如此将0.204m3的水等分为五次洗树脂,高浓度水洗脱附液(0.068m3)用于配置下一批4%NaOH脱附液,低浓度水洗脱附液(0.068m3)用作下一批首用水洗剂。
权利要求
1.一种采煤塌陷区废水有机物去除的处理方法,包括将采煤塌陷区废水预处理,沉淀、过滤,除去废水中的悬浮物质,消除其对吸附的影响,使其达到最佳吸附条件;其特征在于,a、将预处理的废水于常温,以8.0~12.0BV/h的流量依次通过装填有复合功能超高交联吸附树脂的吸附柱,使废水中所含的有机物吸附在树脂上,吸附出水无色透明,其COD小于50mg/L;b、用氢氧化钠溶液作脱附剂,将吸附了有机物的复合超高交联吸附树脂用氢氧化钠溶液脱附再生;然后再用自来水洗涤复合功能超高交联吸附树脂;用氢氧化钠溶液洗过的复合功能超高交联吸附树脂再生后可以反复使用,低浓度水洗脱附液用作下一批首用水洗剂。
2.根据权利要求1所述的一种采煤塌陷区废水有机物去除的处理方法,其特征在于,用氢氧化钠溶液为脱附剂时,脱附温度为30~40℃,脱附剂流量为1.0~2.0BV/h。
全文摘要
一种采煤塌陷区废水有机物去除的处理方法,属于水处理技术领域。它是将采煤塌陷区废水经沉淀和过滤预处理后,通过三柱串接的复合功能超高交联吸附树脂,使废水中所含的有机物吸附在树脂上,吸附出水的COD可降至50mg/L以下,树脂先后用氢氧化钠溶液和水脱附再生,可反复使用。采用本发明方法处理采煤塌陷区废水,可为后序进行水体修复提供必要的条件,具有相当广阔的应用前景。
文档编号B01J20/34GK101041477SQ200710061848
公开日2007年9月26日 申请日期2007年4月30日 优先权日2007年4月30日
发明者张锦瑞, 李富平, 牛福生, 魏瑞霞, 韩冬芸, 律文智 申请人:河北理工大学
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