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专利展播 | 一种吸附树脂及其制备方法
2024-01-10 11:15       来源:《中国给水排水》       作者:       分享:
摘要:一种吸附树脂及其制备方法
专利名称:一种吸附树脂及其制备方法

专利号:ZL201610431688.8
专利类型:发明专利
专利权人:君集环境科技股份有限公司
发明人:董俊;王黎伟;刘鲁建;方潇;刘卫勇;熊蔚;张双峰;许存根;李亚运
申请日期:2016年6月17日
授权日期:2018年12月14日

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01
发明创新点

该新型吸附树脂制备方法简单,条件容易控制,能耗低,安全环保;树脂平均粒径0.4~0.6mm,水溶胀度30%~35%,满足工业吸附柱充填使用要求,具有较好的工业化应用前景;树脂比表面积大,孔隙率丰富,表面带有极性功能团,可吸附分离多种污染物,且饱和吸附量较大;能够快速吸附解吸,实现多次反复使用,具有良好的经济效益。

针对来水中低浓度的总氮,通过在特制树脂罐内填充新型吸附树脂,利用离子交换的方法可快速、稳定地实现硝酸根的去除,出水总氮可降至1mg/L以下,总氮去除率高达90%以上;通过再生、洗脱的方式将硝酸根进行富集,便于废液的深度处理。


02
应用领域和范围
主要用于环保领域的污水处理,尤其适用于污水处理厂的提标改造,针对一级A或B标准来水,可高效去除总氮,出水总氮满足《地表水环境质量标准》(GB3838—2002)的Ⅲ类标准。


03
实施效果
针对于低浓度总氮的尾水,本技术可将来水总氮由15~20mg/L降至1mg/L以下,出水总氮指标可满足《地表水环境质量标准》(GB3838—2002)III类标准(湖库)。本技术已在浙江、江苏、湖北等多个工程项目应用,累计污水处理总量达到5.5万m3/d,出水可稳定达到地表水III类标准或江苏/浙江省地方标准,近三年累计销售额约4625.8万元,累计利润约1112.09万元。


04
技术优势
面对发达地区如江浙沪更高、更严的污水排放标准,对于有迫切提标需要的市政污水厂,一部分尾水利用“新型吸附树脂脱氮”工艺去除总氮,与现有一级A/B标尾水进行混合排放,使出水满足地方标准(如TN≤10mg/L或更低值),形成一套成本低、处理效果高的处理技术。主要技术优势如下:①稳定达标,抗冲击能力强。采用新型吸附树脂脱氮技术,避免了生化脱氮过程中受来水水质、温度及其他可能影响生化处理的因素,运行过程中可根据来水总氮负荷调整系统运行周期。该树脂具有均匀的孔道结构,相比其他树脂抗有机物污染能力大大增强;在实际运行中新型吸附树脂再生效率高。②一次性投资费用低。混排出水投资略低于传统深床反硝化滤池工艺。③运行费用低。该树脂极易再生,通过树脂富集总氮集中去除,可大大节省碳源使用量,运行费用低,混排运行成本低至0.2元/m3。④设备紧凑,占地面积小。树脂与水接触5min,即完成吸附硝酸根过程,罐体设计速率高,占地比反硝化深床滤池少1/2以上。⑤启动快、智能化运行。根据来水水质,可智能化、自动化运行,实现进出水硝酸根在线监控、反硝化池内状态实时监控,智能化合理加药,减少反硝化脱氮碳源浪费。⑥可以根据工艺设计更灵活的运行方式,设置核心的速效脱氮罐,应对偶发的总氮短期上升后难以迅速控制的现象,作为应急系统使用。

05
专利运用及保护
本专利为公司核心发明专利,围绕本专利技术,累计申请国内专利27项,其中发明13项,实用新型14项,获得授权16项,其中发明1项,实用新型15项,并获得柬埔寨授权专利1项。同时申请了2件软件著作权并获得授权。通过合理有效的专利布局,形成专利保护群,将核心技术运用到大型工程中,取得了较好的经济效益。

06
效益分析
(1)采用本专利吸附树脂脱氮技术对市政污水处理厂尾水进行深度处理,出水水质可达到地表水III类标准以上,可直接排放或混排,也可作为生态补水。本技术成果的推广应用,将产生良好的环境与社会效益。
(2)在市政废水处理领域实现深度脱氮,TN≤1mg/L。
(3)为环保、计算机、材料、机械、电气和自控等学科领域提供了就业岗位,并在节能减排、资源和环境保护、人才培养等方面效益显著。

07
基金项目及获奖情况
(1)2020年度武汉市知识产权运营服务体系建设项目(企业运营类专利导航项目)——靶向大孔树脂脱氮与高盐废液反硝化处理技术及配套产品专利导航,武汉市市场监督管理局知识产权促进处,支持经费20万元。
(2)武汉市2020年度前资助科技计划项目(企业技术创新项目)——《高盐废水脱氮自控系统及盐回收技术开发,武汉市科学技术局,支持经费50万元;
(3)武汉市汤逊湖污水处理厂深度处理至地表Ⅲ类(湖库)标准生产性示范工程被授予“2019生态环境产业创新工程”,中国环保产业研究院,2020年1月;
(4)武汉市汤逊湖污水处理厂深度处理至地表Ⅲ类(湖库)标准生产性示范工程入选为“2020水务行业优秀案例选编(市政污水提质增效篇)”,E20环境平台,2020年6月;
(5)2020年获评浙江省生态环境科学技术奖(三等奖)——城镇污水处理厂稳定达标关键技术研究与强化除碳脱氮技术应用,浙江省生态环境科学技术奖奖励委员会;
(6)入选《2020年武汉市水污染防治先进适用技术指导目录》,武汉市科技局;
(7)2022年获评湖北省科技成果,武汉市科技局。


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