间甲酚生产废水中含有硫酸、硫酸氢钠、间甲酚和间甲苯胺等多种毒害污染物,具有高酸、高盐、高浓度、高毒性的“四高”特征,是工业水污染控制的难题之一。氧化等常规技术存在资源浪费大、药剂消耗高等缺点。本课题成功研发树脂多级吸附新技术,实现了间甲酚、硫酸和间甲苯胺的分质资源回收。集成技术的主要创新之处在于超高交联树脂的在线再生方法,同步实现间甲苯胺脱附及间甲酚吸附,因而具有高效低耗、分质回收的优点,为间甲酚生产废水处理提供了新途径。超高交联树脂在不同条件下可对间甲酚和间甲苯胺实现高效分离去除。基于氢键、疏水作用等物理作用的吸附中,吸附质主要为分子态的间甲酚或间甲苯胺,而在相同酸碱条件下间甲酚和间甲苯胺的电离程度不同,故可以实现间甲酚和间甲苯胺的分离与分别回收。当硫酸浓度达到2mol/L及以上时,间甲酚在树脂上的吸附量能达到2.35 mmol/g,此时间甲苯胺在树脂上的平衡吸附量低于0.1mmol/g。pH=9时树脂对间甲苯胺的吸附能够取得较为满意的效果。研究发现共存无机盐通过疏水作用、盐析作用等能改善超高交联树脂的吸附性能,盐对间甲酚和间甲苯胺的吸附量促进率分别高达19.27%和21.46%。吸附等温线符合Freundlich模型,且均能在5h内达到吸附平衡。多组份体系下间甲酚和间甲苯胺的吸附速率分别提高了144.44%和69.23%。常温下采用5 BV/h的流速分别研究含酸、盐的间甲酚溶液和250 mg/L间甲苯胺溶液的动态吸附行为,前63 BV间甲酚溶液吸附出水中主要污染物浓度均满足《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级标准要求,间甲苯胺溶液吸附出水体积达到236 BV时穿透。转型的离子交换树脂硫酸吸附容量随酸浓度增加而增大,可高达1.88 mol/L。共存无机盐可促进酸吸附,但基本不受流速影响。采用纯水作为再生剂进行硫酸的脱附,动态吸附再生结果表明前0.85 BV再生液中酸回收率可达64.40%,回收酸浓度为原酸浓度的62.82%。前4.50 BV再生液中COD回收率可达75.87%,低酸回收液可循环套用。酸吸附出水中间甲苯胺含量约为250 mg/L。根据间甲酚和间甲苯胺在超高交联树脂上吸附再生的pH差异,并基于共存无机盐的吸附促进性能,采用原废水替代无机酸作为再生剂实现吸附间甲苯胺树脂的在线再生,发现含间甲酚的再生剂对间甲苯胺的脱附率更高,且间甲酚的吸附未受间甲苯胺的抑制,因此可同时实现间甲酚的吸附去除,节约了投资成本,降低了工艺周期。尽管间甲苯胺的脱附受无机盐的较弱抑制,但提高酚胺比及温度可实现有效控制。间甲苯胺的脱附速率大于间甲酚的吸附速率,二者分别在2h和4h内达到平衡。采用原废水在室温下以2BV/h流速进行在线再生,间甲苯胺脱附率达到90.08%,间甲酚至166 BV时穿透。总之,采用多级树脂组合分离工艺及原废水在线再生同步吸附方法,可从1t废水中分别回收间甲酚和间甲苯胺0.48 kg和3.39 kg,并回收硫酸139.20 kg,初步估算净收益为142.59元/t废水,经济效益突出。与常规的非资源化及树脂吸附工艺相比,该集成技术药耗能耗更低、运行成本更省。