[发明专利]一种水体净化过程中副产腐殖酸资源化再利用的工艺

说明书

技术领域

本发明属于水体深度净化与资源化再利用领域，具体地说，涉及一种水体净化过程中副产腐殖酸资源化再利用的工艺。

背景技术

水体中的NOM是一类由苯环及羧酸类物质组成的复杂混合物，含有羧基，羟基，酮，以及其他各种功能基团，特别是自然界水域的流动性和广阔性增加了NOM的复杂性，不同水体中NOM的来源不同，其组分也存在差异，主要含有腐殖酸（Humic acid，HA）、富里酸（Fulvic acids，FA）等疏水性酸组分及其它多种亲水性小分子组分。其中疏水性组分约占50%以上，主要含有芳香烃，酚类结构和共轭双键，而亲水性的天然有机物中含有较多的脂肪族碳和含氮化合物，例如碳水化合物，糖和氨基酸等。疏水性组分中重要的组成物质如HA等有机物被视为大分子有机质。水体中高NOM会引起水质污染，主要有以下几个方面问题：（1）引发水体中色、嗅、味等感官问题；（2）容易导致细菌滋生，（3）增加后续水处理过程如混凝工艺中混凝剂使用剂量，增加污泥产生量；（4）容易造成膜的污染；（5）增加消毒处理中消毒剂的剂量，从而在后续消毒过程产生更多的DBPs，如三卤甲烷（Trihalomethanes，THMs)，卤乙酸（Haloacetic acids，HAAs）等致癌类物质。因此，开发高效去除水体中NOM的深度处理新工艺，已成为水体净化技术中的热点。

腐植酸是植物残体经过几千年的堆积，有氧发酵降解得到的高分子有机物，为黑色或棕色的无定形胶体物质，是以芳香核为主体，含有多种官能团结构组成的酸性物质聚合物，存在于泥炭、褐煤和风化煤中，目前已经广泛应用于农林牧、石油、化工、建材、医药卫生、环保等各个领域，随着它的各种性状逐步被揭示，其应用前景必然更加广泛，同样在当前和未来的循环农业、低碳经济建设中必然发挥越来越重要的作用。

常规的水体深度处理工艺主要包括强化混凝、臭氧-活性炭联用、膜滤、高级氧化和吸附法等处理技术。强化混凝技术对水体胶体、悬浮物去除效果较佳，但对水体中的分子物质去除效果较差，且产生的大量物化污泥需要后续处置，已难以满足当前对水体中有机物深度去除要求。臭氧-活性炭联用技术虽然可以较高效率的去除水体中的有机物，但臭氧氧化过程中可能会引起更高毒性的溴化物，且由于活性炭类吸附材料很容易饱和失效导致处理成本整体偏高。以各种过滤膜为主体的深度净化工艺很容易被细菌污染或有机物阻塞或破损，因此实际情况是并不能对水中污染物的充分净化。纳滤、RO膜反渗透净化技术虽然对水体有很好的净化效果，但对水资源的浪费较为严重，会生成较大量的浓缩水，且投资和处理成本高昂，难以大规模推广应用。

经检索，目前所有水体净化技术中，主要思路在于水体污染物的“净化”，而忽略了净化过程中造成的二次污染，以及未考虑将污染物实现资源化再利用。而本专利提供了一种全新的“资源化回收，变废为宝”的净化思路及工艺方法。

发明内容

针对水体净化过程中，以往采用树脂吸附处理工艺产生的脱附液存在盐分高、色度大、有机物含量高、难以生化等处置难题，限制了该技术的广泛应用。

本发明提供了一种水体净化过程中副产腐殖酸资源化再利用的工艺，达到净化水体目的的同时，可以实现副产腐殖酸和再生剂（主要为无机盐）资源化再利用。该工艺和方法，采用不同类型的膜，针对脱附液中各组分性质的差异性，先利用电驱动膜实现有机物（主要为腐殖酸）与再生剂（主要为无机盐）的分离，再将分离的有机物经过超滤膜浓缩器进一步浓缩至要求的浓度，从而实现腐殖酸与再生剂（主要为无机盐）的双重资源化再利用。

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

一种水体净化过程中副产腐殖酸资源化再利用的工艺，具体步骤如下：

（1）将待净化水通过泵输送入树脂吸附反应器中，树脂吸附水体中的腐殖酸，并除去水中的腐殖酸；

（2）将吸附饱和的树脂输送入再生反应器，加入再生剂对树脂进行洗脱，吸附在树脂上的腐殖酸脱附后浓缩成为脱附液；

（3）将生成的脱附液送入至电驱动膜分离器中，并将脱附液中的腐殖酸与无机盐进行分离，无机离子在电驱动作用下透过膜的一侧，而大分子腐殖酸被膜截留在另一侧，从而实现盐的回收利用；