軟化水陽離子交換樹脂廢水處理中的應(yīng)用工藝
產(chǎn)品名稱： | 001x7苯乙烯系強酸性陽離子交換樹脂 | |
產(chǎn)品簡介： | 001x7是在交聯(lián)為7的苯乙烯-二乙烯苯共聚體上帶有磺酸基(-SO3H)的陽離子交換樹脂。主要用于食品、制藥、硬水軟化和純水制備，也用于濕法冶金、制糖、制藥、味精行業(yè)，以及作為催化劑等。 | |
理化性能指標(biāo)： | 指標(biāo)名稱 | 指標(biāo) |
執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)： | GB/T13659-2008 | |
外觀 ： | 棕黃至棕褐色球狀顆粒 | |
出廠型式 ： | 鈉型 | |
含水量 ： | 45.00-55.00 | |
質(zhì)量全交換容量 mmol/g ： | ≥4.50 | |
體積全交換容量 mmol/ml ： | ≥1.80 | |
濕視密度 g/ml ： | 0.77-0.87 | |
濕真密度 g/ml ： | 1.250-1.290 | |
范圍粒度 ： | (0.315mm-1.250mm)≥95.0 | |
下限粒度 ： | (<0.315mm)≤1.0 | |
有效粒徑 mm ： | 0.400-0.700 | |
均一系數(shù) ： | ≤1.60 | |
磨后圓球率 ： | ≥90.00 | |
使用參考指標(biāo)： | 指標(biāo)名稱 | 指標(biāo) |
pH范圍 | 1-14 | |
高使用溫度℃ | Na+:120 H+:100 | |
轉(zhuǎn)型膨脹率(Na+-H+) | ≤10 | |
工作交換容量 mmol/L | ≥1200 | |
運行流速 m/h | 15-30 | |
陰、陽離子交換樹脂樹脂的貯存：
離子交換樹脂肪內(nèi)含有一定量的水份，在運輸及貯存過程中應(yīng)盡量保持這部分水。如貯存過程中樹脂脫了水，應(yīng)先用濃食鹽水（-10）浸泡，再逐漸稀釋，不得直接放于水中，以免樹脂急劇膨脹而破碎。在長期貯存中，強型樹脂應(yīng)轉(zhuǎn)變成鹽型，弱型樹脂可轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的氫型或游離堿型也可轉(zhuǎn)為鹽型，然后浸泡在潔凈的水中。樹脂在貯存或運輸過程中，應(yīng)保持在5-40C的溫度環(huán)境中，避免過冷或過熱，影響質(zhì)量。若冬季沒有保溫設(shè)備時，可將樹脂貯存在食鹽水中，食鹽水的溫度可根據(jù)氣溫而定。
新樹脂的預(yù)處理：
新樹脂常含有溶劑、未參加聚合反應(yīng)的物質(zhì)和少量低聚合物，還可能吸著鐵、鋁、銅等重金屬離子。當(dāng)樹脂與水、酸、堿或其他溶液相接觸時，上述可溶性雜質(zhì)就會轉(zhuǎn)入溶液中，在使用初期污染出水水質(zhì)。所以，新樹脂在投運前要進行預(yù)處理。
陽樹脂的預(yù)處理
陽樹脂預(yù)處理步驟如下：
首先使用飽和食鹽水，取其量約等于被處理樹脂體積的兩倍，將樹脂置于食鹽溶液中浸泡18-20小時，然后放盡食鹽水，用清水漂洗凈，使排出水不帶黃色;其次再用2-4NaOH溶液，其量與上相同，在其中浸泡2-4小時（或作小流量清洗），放盡堿液后，沖洗樹脂直至排出水接近中性為止。后用5HCL溶液，其量亦與上述相同，浸泡4-8小時，放盡酸液，用清
水漂流至中性待用。
陰樹脂的預(yù)處理
其預(yù)處理方法中的步與陽樹脂預(yù)處理方法中的步相同；而后用
5HCL浸泡4-8小時，然后放盡酸液，用水清洗至中性；而后用2-4NaOH溶
液浸泡4-8小時后，放盡堿液，用清水洗至中性待用。
軟化水陽離子交換樹脂廢水處理中的應(yīng)用工藝離子交換樹脂是一種在交聯(lián)聚合物結(jié)構(gòu)中含有離子交換基團的功能高分子材料。離子交換樹脂不溶于酸、堿溶液及各種有機溶劑,結(jié)構(gòu)上屬于既不溶解、也不熔融的多孔性固體高分子物質(zhì)。
離子交換樹脂
一、處理含銅廢水
工業(yè)排放廢水如有色冶煉、電鍍、化工、印染等行業(yè)的廢水中常含有銅。利用離子交換樹脂可以有效地除去廢水中的Cu2+，以達到高度凈化，并有利于資源的再生。選用多種大孔強酸型離子交換樹脂用于吸附濃集含有機物廢水中的銅離子。通過測定各種樹脂對銅離子的去除率、不同銅離子濃度和溶液pH值對去除率的影響，以及各樹脂再生性能的比較,表明"爭光"樹脂、"強酸1號"樹脂與PK208樹脂有突出的性能，效果明顯優(yōu)于其它幾種樹脂；其離子交換性能穩(wěn)定，有良好的再生性。同時，對Cu2+的吸附去除能力可達到要求，凈化后的水中Cu2+濃度低于0.1mg/L，可用于含銅廢水的凈化處理。
離子交換樹脂
二、處理含汞廢水
含汞廢水是危害大的工業(yè)廢水之一，離子交換樹脂法適用于處理濃度低而排放量大、含有毒金屬的廢水。配合硫化鈉明礬化學(xué)凝聚沉淀法作為二級處理，對低濃度含汞廢水可達到排放標(biāo)準(zhǔn)。由于含汞廢水成分復(fù)雜，存在多種形態(tài)的汞化合物(有機汞、無機汞)、金屬汞以及其他有機物和離子，對酸化pH值和硫化鈉量不易控制，會使硫化汞形成整合物溶解，處理后廢水中汞濃度仍達0.05～0.5mg/L，很難達到排放標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)過近兩年來的運行表明。
1、用樹脂交換法除汞作為化學(xué)法的二級處理系統(tǒng),能保證達到排放標(biāo)準(zhǔn),且能實現(xiàn)封閉循環(huán)、連續(xù)穩(wěn)定的運行,排放的廢水可作為冷卻水加以回用。
2、提高了生產(chǎn)能力，單位產(chǎn)品的成本降低，節(jié)約了治理費用。
3、應(yīng)用樹脂交換法還能對廢水起到脫色作用，處理的水清晰透明。失效后的樹脂不再回收，作為汞廢渣回收汞，防止了二次污染。因此,應(yīng)用離子交換法處理低濃度含汞廢水，有明顯的社會效益和經(jīng)濟效益。
離子交換樹脂
迄今為止，離子交換法仍然是治理含鉬廢水的主要方法。究其原因,認為低價鉬酸聚合物主要以六聚合物與樹脂交換，而鉬酸鹽以四聚合物被吸附。且凝膠型樹脂的孔徑很小，故低價鉬酸聚合物在樹脂中的擴散阻力較大，導(dǎo)致交換速度較低。盡管低價鉬酸聚合物在樹脂上的吸附速度較慢,但鉬鹽占據(jù)著樹脂上的交換位置與樹脂鍵合得更牢固，比吸附有鉬酸鹽的樹脂更難解吸。只有用氧化劑(1mol/LHNO3)氧化后才能較快地解吸。由于在酸性條件下，Mo(VI)易被還原劑還原為低價鉬,而低價鉬酸聚合物不僅不易與樹脂進行交換，而且洗脫也比較麻煩。因此,應(yīng)先除去待處理的含鉬廢水中的還原劑,其pH值好調(diào)整到大于7。
研究結(jié)果表明，離子樹脂吸附鉬的過程是一個離子交換過程，吸附在樹脂上的鉬占有樹脂的交換基團。當(dāng)含鉬溶液的pH>6.1時，鉬在溶液中主要以MoO4廣泛存在，并與氯型樹脂進行交換，當(dāng)pH<3.5時，鉬主要以更高聚合度的聚鉬酸鹽離子存在,并與樹脂進行交換。即使是高價鉬酸聚合物，在pH<3的條件下,樹脂吸附鉬的量和速度都大大降低。
除上述之外，離子交換樹脂還在含鋅、含鈾、含鎘廢水等含有重金屬離子廢水分離和提純金屬方面有著廣泛的用途。應(yīng)用強酸性陽離子交換樹脂去除焦化廢水中的氨氮,系統(tǒng)考察了強酸性陽離子交換樹脂對高濃度焦化廢水中氨氮的吸附行為。實驗表明,強酸性陽離子交換樹脂對高濃度焦化廢水中氨氮具有吸附平衡快、吸附能力強的特點；應(yīng)用樹脂脫除焦化廢水中氨氮，廢水流速在0.139～1.667mL/s范圍時，對廢水中氨氮吸附量和吸附率沒有明顯影響。樹脂失效后，經(jīng)再生可反復(fù)使用。同時也對其吸附去除氨氮的機理進行了分析與闡述。
離子交換樹脂法處理廢水是一種較為有效的處理方法，已有不少經(jīng)驗可以借鑒。正如一項有用的治理技術(shù)總存在其適用范圍,離子交換法也有不足，如一次性投資高,操作要求及管理嚴格，有的還存在再生問題、樹脂的中毒和老化問題等。但有的問題已有相應(yīng)的解決辦法，提高也是可以做到的。充分發(fā)揮離子交換法的回收功能，不僅能保護環(huán)境，而且在經(jīng)濟效益方面有優(yōu)勢。因此，離子交換樹脂在水處理領(lǐng)域具有廣闊的發(fā)展空間，應(yīng)加以重視。
離子交換樹脂在水處理領(lǐng)域已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，介紹了離子交換樹脂以及其在廢水處理中的一些應(yīng)用實例。比如其在含汞廢水，含銅廢水，有機廢水等的處理中的應(yīng)用。離子交換樹脂法處理廢水具有可深度凈化、處理效率高和能實現(xiàn)多種金屬綜合回收的優(yōu)點,在水處理領(lǐng)域必將得到更為深入的應(yīng)用。
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