[发明专利]含铁离子和锌离子的废酸的治理与资源化方法

说明书

本发明涉及一种离子交换树脂，以及采用该树脂进行含铁离子和锌离子的废酸的治理与资源化方法，包括以下步骤：过滤含铁离子和锌离子的废酸；使用固定床吸附处理预处理过的废酸，固定床中装填有离子交换树脂；在温度为20℃‑40℃，流量为1‑3BV/h的条件下进行吸附处理；第一脱附阶段：使用脱附剂对吸附处理过废酸的离子交换树脂进行脱附再生，分离出铁离子，脱附剂的流速为10‑20BV/h，脱附温度为20‑40℃；第二脱附阶段：使用脱附剂对离子交换树脂进行脱附再生，分离出锌离子，脱附剂的流速为1‑2BV/h，脱附温度为20‑40℃。采用本发明的方法，可有效分离和回收废酸中的锌离子和铁离子，为废酸后续深度达标处理或金属离子回用提供了保障，在治理废酸的同时，实现废物资源化。

技术领域

本发明涉及环境保护领域，尤其涉及一种含铁离子和锌离子的废酸的治理与资源化方法。

背景技术

电镀废水成分复杂，主要来源于镀件前处理废水，镀层漂洗水，镀层后处理废水以及电镀废酸。根据其污染物特征，可以分为前处理含油废水，含铬废水，含氰废水，含其它重金属废水，酸碱废水以及生活污水和锅炉用水。其中尤以重金属废酸难以处理。由于不同厂家的镀液配方、镀种各不相同，以及镀件清洗方法的差异，造成排出废酸中具体重金属污染物的品种、数量、浓度也各不相同。

由于不同的电镀废酸处理技术都存在一定的针对性，污染物的多样化和复杂化从源头上导致了目前的处理工艺无法一一适从，因此电镀废酸处理效率低下，无法达标。目前电镀废酸处理的新技术有重金属处理新技术，有机污染物达标处理新技术，电镀重金属捕集剂技术，零价铁还原技术，离子交换法，膜分离技术，新型动态生物膜MBR技术，高效臭氧氧化技术等。

电镀废酸中以铁离子和锌离子的含量最高，但是由于废酸中的铁离子基本都为二价正离子，与锌离子属于同一价态，从而给铁锌离子的分离以及回收再利用造成了极大的困扰。目前业界分离废酸中的铁离子和锌离子的处理成本较高，且处理手段过于复杂。由于近些年离子交换材料的研究突飞猛进，离子交换的方法既廉价又方便，所以使用该方法实现电镀废酸中的锌离子和铁离子分离迫在眉睫。

离子交换法是一种目前公认比较有效的废水治理与资源化技术，但由于废酸中铁离子和锌离子的含量极高，且废酸中的铁离子基本都为二价正离子，与锌离子属于同一价态，从而给铁锌离子的分离以及回收再利用造成了极大的困扰。目前还未见成熟的使用离子分离技术分离酸性电镀废酸中的铁离子和锌离子的工艺。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种含铁离子和锌离子的废酸的治理与资源化方法，利用本发明的树脂以及方法可实现废酸中的铁锌离子分离，其中锌离子回收率＞92％，回收重金属资源后的废水可续深度达标处理或水回用，在治理废水的同时，实现废物资源化。

在一方面，本发明提供了一种离子交换树脂，其制备方法包括以下步骤：

(S1)将明胶、磷酸三钠、木质素磺酸钠盐溶于水，得到水相；

(S2)将交联剂、乙烯基吡咯烷酮单体、致孔剂和引发剂混匀，得到油相，其中，交联剂为脂肪族多元不饱和酯类交联剂和二乙烯基苯，致孔剂为甲苯、异戊醇、庚醇和乙酸乙酯中的一种或几种；

(S3)将油相分散在水相中，在50-80℃下反应4-8小时，得到离子交换树脂。

进一步地，在步骤(S1)中，水相中明胶、磷酸三钠、木质素磺酸钠盐的质量分数分别为0.5-1.5％、0.5-2.0％和0.1-1.0％。

进一步地，在步骤(S2)中，乙烯基吡咯烷酮单体与交联剂的质量比为1:4-3:1。

进一步地，在步骤(S2)中，交联剂与单体的质量之和与致孔剂的质量的比例为2:1-1:2。

进一步地，在步骤(S2)中，脂肪族多元不饱和酯类交联剂与二乙烯基苯的质量比为1:1-1:5。