一种深度除氟树脂脱附液的资源化利用方法技术

本发明专利技术公开了一种深度除氟树脂脱附液的资源化利用方法，属于环保领域。它包括以下步骤：1)采用除氟树脂对含氟废水进行吸附处理，出水达标排放；2)采用碱液作为脱附剂对步骤1)除氟树脂进行脱附，并产生脱附液；3)将步骤2)得到的脱附液中碱液碳化处理；4)向步骤3)碳化处理后的脱附液中加入少量CaO或Ca(OH)

A kind of resource utilization method of deep defluorination resin desorption solution

【技术实现步骤摘要】
一种深度除氟树脂脱附液的资源化利用方法
本专利技术属于环保
，更具体地说，涉及一种深度除氟树脂脱附液的资源化利用方法。
技术介绍
含氟矿石开采、金属冶炼、橡胶、电子、电镀等行业排放的废水中常含有高浓度的氟离子。这些废水中氟含量远远超过国家排放标准，严重污染环境。目前国内外常用的含氟废水处理技术主要有两类，即沉淀法和吸附法。化学沉淀法是通过投加钙盐等化学药品，形成氟化物沉淀或氟化物被吸附于所形成的沉淀物中而共同沉淀。该方法简单、处理方便，费用低，但石灰溶解度低，只能以乳状液投加，使之不能被充分利用，因而用量较大，处理后的废水中氟含量一般只能下降到15mg/L，很难达到国标一级标准。同时还存在泥渣沉降缓慢，脱水困难，处理大流量排放物周期长，不适应连续处理连续排放等缺点。如公开号为CN103435190A的现有技术公开了一种高氟、氯含量废水的处理方法，处理步骤包括：(1)将D201大孔阴离子交换树脂用50wt％的乙醇水溶液浸泡22h；(2)将高氟、氯含量的废水通过D201大孔阴离子交换树脂，通过时流速为2BV/h～4BV/h；(3)收集通过D201大孔阴离子交换树脂的流出液；(4)向流出液中加入氢氧化钙，氢氧化钙重量为流出液重量的1.6wt％～2.0wt％；(5)再加入氯化钙，氯化钙重量为流出液重量的2.3wt％～2.7wt％；(6)搅拌后静置24h；(7)取上层清液，上层清液为处理后废水。该处理方法处理过的高氟、氯含量的废水，氟总量从303mg/L降低至15～24mg/L，氯总量从286mg/L降低至18～29mg/L。吸附法是指含氟废水流经吸附树脂，通过与树脂进行离子交换进而去除氟化物。这种方法适用于低浓度的含氟废水，或者经沉淀方法处理后氟化物浓度降至10～20mg/L的废水，即含氟废水的深度处理。而且树脂的再生及高浓度再生液的处理是整个运行过程中不可缺少的一部分，树脂频繁的脱附、再生中脱附液及再生液的投加，也会导致运行成本较高。此外，还有冷冻法、离子交换树脂除氟法、超滤除氟法、电渗析等，但因为处理成本高，除氟效率低，至今多处于实验阶段，难以推广应用于工业含氟废水的处理。公开号为CN108191118A的现有技术公开了一种回收废水中氟离子的方法，属于废水处理和资源化回用领域。如图1所示，该方法具体为通过树脂吸附使含氟废水中氟离子达标排放，利用扩散渗析技术和化学沉淀法相结合的工艺处理树脂脱附液；其中，扩散渗析出水中高含碱出水可作为树脂脱附剂回用至树脂脱附工段；扩散渗析出水中高含氟出水采用化学沉淀法使氟离子以沉淀形式析出回收，而滤液与含氟废水以一定比例混合后再通入树脂，进行除氟处理，这实现将废水中的氟离子通过树脂吸附分离后，以高纯度氟化钙沉淀形式进行回收。该方法中，利用扩散渗析技术回收树脂脱附液中的碱，从而降低树脂脱附所需的碱用量，减少污水处理成本。然而该现有技术中采用扩散渗析的方法，在分离分子量相近的阴离子时，选择性较差，氟与碱液分离不充分，碱浓度损失较严重，回用时需再补充大量的碱浓度；且在沉淀氟离子后出水与含氟废水混合再进行树脂处理的过程中，存在堵塞树脂的情形。
技术实现思路
1.要解决的问题针对现有技术中，经树脂吸附后脱附液中氟浓度较低时，直接通过沉淀方法去除率较低且树脂脱附液中碱液严重流失的问题，本专利技术提供一种深度除氟树脂脱附液的资源化利用方法，该方法能够实现含氟废水的深度处理，使出水氟离子浓度达标排放，并通过化学沉淀和树脂软化，进一步实现树脂脱附液中碱液的回收利用，大大降低脱附剂的用量，同时避免现有技术中树脂脱附剂直接回用容易堵塞树脂的问题。2.技术方案为了解决上述问题，本专利技术所采用的技术方案如下：一种深度除氟树脂脱附液的资源化利用方法，包括以下步骤：1)采用除氟树脂对含氟废水进行吸附处理，出水达标排放；2)采用碱液作为脱附剂对步骤1)所述除氟树脂进行脱附，并产生脱附液；3)将脱附液中碱液碳化处理；4)向步骤3)碳化处理后的脱附液中加入少量CaO或Ca(OH)2沉淀除氟；5)向步骤4)固液分离后的溶液中加入CaO或Ca(OH)2进行苛化反应；6)将步骤5)中沉淀固液分离后的上清液通过树脂进行软化去除钙；7)步骤6)所述出水高浓碱液回用至步骤2)作为脱附剂使用。优选地，所述步骤2)中脱附液含氟质量浓度为50～1500mg/L，优选为200～800mg/L。针对脱附液中含有高浓度碱液而仅含有少量氟离子的情形，在此混合液中直接沉淀氟离子是很难进行的，通过步骤3)、步骤4)和步骤5)的配合设置，尤其能够使此类氟离子浓度与碱液浓度相差悬殊的体系中的氟离子得以去除，达到排除碱液干扰又不影响碱液回收的目的。优选地，所述步骤3)中碳化处理为：向脱附液中通入二氧化碳。向含有碱液和氟离子的体系中通入二氧化碳，将体系中的碱液转化为碳酸盐，排除碱液对氟离子沉淀的干扰。优选地，所述二氧化碳的通入速度为5～20mL/min，通入时间为5～10min。在此条件下，能够充分将碱液碳化完全。优选地，所述步骤3)中碳化处理温度为5～40℃。优选地，所述步骤4)和步骤5)中钙离子投加总量与步骤2)脱附液中氢氧根物质的量浓度满足以下关系：[Ca2+]/[OH-]＝0.6～0.75钙离子稍过量即可，脱附剂中含有的少量氟离子在碱性条件下回用对树脂后续吸附性能无影响。此处投加的钙离子的量[Ca2+]以脱附液中碱液浓度的0.6～0.75倍计算，其中步骤4)中钙投加量为[Ca2+]的5～10％，步骤5)中钙离子投加量为[Ca2+]的90～95％。配合步骤3)将碱液碳化处理和步骤4)的沉淀除氟及步骤5)的苛化制碱步骤，能够实现将氟离子充分去除并收回高浓碱液的目的。优选地，所述步骤1)中除氟树脂为D201。优选地，所述步骤1)中含氟废水中氟离子浓度为1～30mg/L，pH为4～6。优选地，所述步骤2)中除氟树脂采用碱液脱附再生后，采用水洗、酸洗恢复体系pH。优选地，所述步骤2)中碱液为NaOH或KOH，质量百分含量为3～6％。洗脱的碱液浓度较高时，更容易实现高脱附效率。优选地，所述步骤4)沉淀过程为先搅拌0.3～1h，再静置沉淀0.5～1h，得到氟化钙沉淀和上清液。优选地，所述步骤5)苛化过程为先搅拌0.3～1h，再静置沉淀0.5～1h，得到碳酸钙沉淀，此时上清液中为高浓度碱液。优选地，步骤6)所述树脂为阳离子交换树脂。由于步骤5)形成的上清液中钙离子浓度较高，对过量的钙离子采用树脂吸附，使回用的碱液中氟离子、钙离子浓度均处于较低水平，避免了除氟树脂的堵塞。3.有益效果相比于现有技术，本专利技术的有益效果为：(1)本专利技术采用碱液碳化+化学沉淀+树脂软化复合工艺，针对强碱性树脂脱附液中低浓度氟离子难以沉淀去除的问题，采用将脱附碱液首先进行碳化处理，再投加沉淀剂；其中沉淀剂的作用有二：其一是沉淀剂CaO或Ca(OH)2与氟离子形成氟本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种深度除氟树脂脱附液的资源化利用方法，其特征在于，包括以下步骤：/n1)采用除氟树脂对含氟废水进行吸附处理，出水达标排放；/n2)采用碱液作为脱附剂对所述步骤1)除氟树脂进行脱附，并产生脱附液；/n3)将所述步骤2)得到的脱附液中碱液碳化处理；/n4)向所述步骤3)碳化处理后的脱附液中加入少量CaO或Ca(OH)

【技术特征摘要】
1.一种深度除氟树脂脱附液的资源化利用方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)采用除氟树脂对含氟废水进行吸附处理，出水达标排放；
2)采用碱液作为脱附剂对所述步骤1)除氟树脂进行脱附，并产生脱附液；
3)将所述步骤2)得到的脱附液中碱液碳化处理；
4)向所述步骤3)碳化处理后的脱附液中加入少量CaO或Ca(OH)2沉淀除氟；
5)向所述步骤4)固液分离后的溶液中加入CaO或Ca(OH)2进行苛化反应；
6)将所述步骤5)中沉淀固液分离后的上清液通过树脂进行软化去除钙；
7)将所述步骤6)出水的高浓碱液回用至所述步骤2)作为脱附剂使用。


2.根据权利要求1所述的深度除氟树脂脱附液的资源化利用方法，其特征在于，所述步骤2)中脱附液含氟质量浓度为50～1500mg/L。


3.根据权利要求1或2所述的深度除氟树脂脱附液的资源化利用方法，其特征在于，所述步骤3)中碳化处理为：向脱附液中通入二氧化碳。


4.根据权利要求3所述的深度除氟树脂脱附液的资源化利用方法，其特征在于，所述二氧化碳的通入速度为5～20mL/min，通入时间为5～10min。


5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢永，汪林，黄如全，张炜铭，吕振华，朱兆坚，阮志伟，
申请(专利权)人：南京大学，江苏南大环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32