[发明专利]一种利用离子交换树脂去除废水中重金属离子的方法及树脂的再生方法

说明书

本发明公开了一种利用离子交换树脂去除废水中重金属离子的方法及树脂的再生方法，属于环保技术领域。包括以下步骤：1)调节含有重金属离子Mⁿ⁺废水中的Cl^‑浓度，使重金属离子转型成为Mⁿ⁺‑Cl型稳定络合阴离子；2)采用阴离子交换树脂对转型后的废水中Mⁿ⁺‑Cl型络合阴离子进行吸附；3)采用FeCl₄^‑溶液对吸附了Mⁿ⁺‑Cl络合阴离子的阴离子交换树脂进行脱附处理；4)调节步骤3)产生脱附液的pH值至Mⁿ⁺形成金属氢氧化物沉淀，经过固液分离，固体作为危险固废处置；上清液中加入氯化铁并调节pH，制备成FeCl₄^‑溶液以供步骤3)使用。本发明成功地解决了工业规模下低成本去除含干扰离子废水中的重金属离子的难题，再生彻底，有效地延长了树脂的使用寿命。

技术领域

本发明属于树脂再生技术领域，更具体地说，涉及一种利用离子交换树脂去除废水中重金属离子的方法及树脂的再生方法，是一种水处理领域中强碱性阴离子交换树脂的再生处理方法。

背景技术

重金属等无机离子态污染物在水体中积累到一定的限度就会对水体、水生植物、水生动物等生态系统产生严重危害，并可能通过食物链影响到人类的自身健康，因而对水体中该类污染物的深度净化越来越受到人们的重视。根据文献报道和工程调研，国内外对水中重金属类污染物的处理方法通常是先采用化学沉淀，再利用阳离子吸附剂进行把关。

当废水中同时含有较高浓度重金属离子和大量碱(土)金属等盐类共存离子时，如果采用强、弱酸性阳离子交换树脂进行吸附，由于碱(土)金属的位点直接竞争效应，会明显降低阳离子交换树脂对重金属的交换容量，导致实际处理效果不好，严重限制了离子交换法在重金属离子吸附中的应用，增大了污染处理难度。而NF/RO膜分离技术在去除重金属离子的同时也会同时截留碱(土)金属，降低膜组件的使用效率和效果、增加了工程投资成本。因此，在相对较高浓度的共存碱(土)金属环境中，离子交换、膜分离的方法均存在微量重金属离子选择性差、去除率低等明显缺陷，无机盐的负面效应显著。

中国专利公开号为CN101967209A的现有技术中制备了一种N-乙酰基乙二胺螯合树脂，其功能基团为N-乙酰基乙二胺和噻唑环，功能基团含量为0.71～1.39mmol/g。该树脂通过功能基团中的N、O原子的空间位置的合理设计实现对Cu²⁺等重金属离子进行选择性性吸附分离。中国专利公开号CN 103073667A公开了一种双伯胺基螯合树脂，该树脂上所含双伯胺基、乙酰基、亚胺基，利用其N、O等原子可对重金属同时发挥配位螯合作用，可对Cu²⁺等重金属离子进行选择性吸附分离，中国专利公开号CN 103979639 A中采用上述两篇现有技术中的螯合树脂对重金属进行吸附，调节控制吸附温度和流速直至吸附平衡，吸附饱和后，用再生剂对螯合树脂进行再生，再生后的树脂用清水洗至中性，再重复使用。

该方法虽然有效地避免了碱(土)金属离子的干扰，但对于树脂的要求较高，树脂的功能基团的设计及制备过程均较为复杂，难以在工业上大规模应用且成本较高，开发适合工业生产规模的重金属离子吸附方法，成为工业规模下含干扰离子的重金属废水处理领域亟待解决的问题。

发明内容

1.要解决的问题

针对现有的采用具有特定螯合基团的选择性吸附阳离子交换树脂处理重金属离子的成本高的问题，本发明提供一种利用离子交换树脂去除废水中重金属离子的方法及树脂的再生方法，可以实现在有/无碱(土)金属干扰离子环境下重金属的高效去除并回收，实现废水中有毒有害重金属的无害化处理、资源化控制。

2.技术方案

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种利用离子交换树脂去除废水中重金属离子的方法，包括以下步骤：