[发明专利]一种离子交换树脂再生废液的处理与回用方法

说明书

技术领域

本发明涉废水处理技术领域，具体的说，涉及一种离子交换树脂再生废液的处理与回用技术。

背景技术

地下水是我国北方地区重要的饮用水水源，特别是在北方农村地区，生活饮用水几乎全部来自地下水。然而，在大多数地区，作为饮用水水源的地下水已不同程度地受到硝酸盐污染，并且有逐年加重的趋势。

硝酸盐摄入人体后，容易还原成亚硝酸盐，导致高铁血红蛋白症，三个月以下的婴儿受此危害最大；此外，亚硝酸盐还有使人体致癌的风险。因此，许多国家和国际组织都对饮用水中硝酸盐的浓度设定了最高限值，如欧盟和世界卫生组织（WHO）规定饮用水中的硝酸盐氮含量不得超过11.3 mg/L，美国EPA的限值为10 mg/L，我国《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2006) 规定硝酸盐氮最高限值为10 mg/L（水源受限地区为20 mg/L）。

可用于脱除地下水中脱硝酸盐的方法有很多，如离子交换、生物反硝化、反渗透等方法。生物反硝化被认为是最经济的地下水脱氮技术，但是在常规地下水异养反硝化脱氮过程中，地下水不可避免地会受到残留反硝化碳源、反硝化菌及其代谢产物的污染。即用生物反硝化法处理地下水，易导致二次污染。反渗透法具有脱硝效果好，且透过反渗透膜的水基本不需要后处理。但是，用反渗透法处理地下水时会产生大量浓缩水，必须妥善处置。此外，反渗透法没有选择性，即反渗透在去除有害离子的同时也去除对人体健康有益的离子，故长期饮用经反渗透装置处理过的地下水也不利于人体健康。离子交换法具有技术成熟、设备简单、运行管理方便、硝酸盐去除程度高、出水水质好、投资和运行费用相对较低等特点，且饱和的离子交换树脂经再生后可重复使用，因此该方法在美国应用较为普遍。

用离子交换法处理受硝酸盐污染的地下水，饱和的离子交换树脂一般用质量百分浓度为1~3%的氯化钠水溶液进行再生。再生过程中排出的再生废液因含有较高浓度的氯化钠和硝酸盐，很难处置。在国外，这种离子交换树脂再生废液一般直接排入城镇下水道，与大量的市政污水混合后一并送城镇污水处理厂处理。但国内城镇生活污水处理率很低，特别是在广大的农村和小城镇，基本没有生活污水处理设施。因此，不可能像国外那样，把离子交换树脂再生废液与生活污水混在一起送城镇污水处理厂处理。如果无法有效地解决离子交换树脂再生废液的处置难题，具有技术成熟、设备简单、运行管理方便、硝酸盐去除程度高、出水水质好、投资和运行费用相对较低等特点的离子交换法就很难在我国地下水脱硝酸盐领域推广应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种饱和离子交换树脂再生废液的处理与回用方法。

本发明所要解决的第二个技术问题是，提供一种环保、方便，解决离子交换树脂再生废液处置难题的离子交换脱除地下水中硝酸盐的方法。

为了解决上述问题，本发明提供了一种离子交换树脂再生废液的处理与回用方法，利用阴离子交换膜生物反应器脱除掉离子交换树脂再生废液中的硝酸盐，所述阴离子交换膜一侧是反硝化脱氮介质，另一侧是离子交换树脂再生废液，然后将脱除掉硝酸盐的离子交换树脂再生废液回用于饱和离子交换树脂的再生，实现离子交换树脂再生废液的资源化利用。

作为一个优选方案，所述反硝化脱氮介质含有耐盐反硝化菌、反硝化碳源和氯化钠，其中氯离子的浓度比所述离子交换树脂再生废液中的氯离子浓度高2000~4000mg/L。

为了解决上述第二个技术问题，本发明提供了一种包括再生废液处理与回用的离子交换脱除地下水中硝酸盐的方法，包括（1）离子交换，脱除地下水中硝酸盐，至树脂接近饱和；（2）饱和离子交换树脂用氯化钠溶液进行再生，产生离子交换树脂再生废液，再生后的树脂循环用于步骤（1），其特征在于，还包括步骤（3）离子交换树脂再生废液的处理与回用，用阴离子交换膜生物反应器脱除掉离子交换树脂再生废液中的硝酸盐，所述阴离子交换膜一侧是反硝化脱氮介质，另一侧是离子交换树脂再生废液，然后将脱除掉硝酸盐的离子交换树脂再生废液回用于饱和离子交换树脂的再生。