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离子交换树脂处理不同杂质的污水方法分析
dajiahao123 发表于 2013/6/26 15:04:07 742 查看 0 回复 [上一主题] [下一主题]
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离子交换树脂的全名称由分类名称、骨架(或基因)名称、基本名称组成。孔隙结构分凝胶型和大孔型两种，凡具有物理孔结构的称大孔型树脂，在全名称前加“大孔”。分类属酸性的应在名称前加“阳”，分类属碱性的，在名称前加“阴”。如：大孔强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂。
1.1.处理含铜废水
工业排放废水如有色冶炼、电镀、化工、印染等行业的废水中常含有铜。利用离子交换树脂可以有效地除去废水中的Cu2+,以达到高度净化,并有利于资源的再生。选用多种大孔强酸型离子交换树脂用于吸附浓集含有机物废水中的铜离子。通过测定各种树脂对铜离子的去除率、不同铜离子浓度和溶液pH值对去除率的影响,以及各树脂再生性能的比较,表明"争光"树脂、"强酸1号"树脂与PK208树脂有最为突出的性能,效果明显优于其它几种树脂;其离子交换性能稳定,有良好的再生性。同时,对Cu2+的吸附去除能力完全可达到要求,净化后的水中Cu2+浓度低于0.1mg/L,可用于含铜废水的净化处理。
1.2.处理含汞废水
含汞废水是危害最大的工业废水之一,离子交换树脂法适用于处理浓度低而排放量大、含有毒金属的废水。配合硫化钠明矾化学凝聚沉淀法作为二级处理,对低浓度含汞废水可达到排放标准。原先采用硫化钠明矾化学凝聚沉淀法处理红汞生产中产生的含汞废水。由于含汞废水成分复杂,存在多种形态的汞化合物(有机汞、无机汞)、金属汞以及其他有机物和离子,对酸化pH值和硫化钠量不易控制,会使硫化汞形成整合物溶解,处理后废水中汞浓度仍达0.05～0.5mg/L,很难达到排放标准。为了探索技术上先进、经济上合理的治理途径,通过多次实验,并选用了离子交换树脂法进行污水处理。
经过近两年来的运行表明:
(1)用树脂交换法除汞作为化学法的二级处理系统,能保证达到排放标准,且能实现封闭循环、连续稳定的运行,排放的废水可作为冷却水加以回用;
(2)提高了生产能力,单位产品的成本降低,节约了治理费用;
(3)应用树脂交换法还能对废水起到脱色作用,处理的水清晰透明。失效后的树脂不再回收,作为汞废渣回收汞,防止了二次污染。因此,应用离子交换法处理低浓度含汞废水,有明显的社会效益和经济效益。
上世纪60年代末期就有关于采用离子交换法从工业废水中回收钼的报导。迄今为止,离子交换法仍然是治理含钼废水的最主要方法。张建国在研究低价钼酸聚合物的201×7强碱阴离子交换树脂上的吸附机理后指出:低价钼酸聚合物与树脂的交换速度较钼酸盐慢得多。
究其原因,认为低价钼酸聚合物主要以六聚合物与树脂交换,而钼酸盐以四聚合物被吸附。且凝胶型树脂的孔径很小,故低价钼酸聚合物在树脂中的扩散阻力较大,导致交换速度较低。尽管低价钼酸聚合物在树脂上的吸附速度较慢,但钼盐占据着树脂上的交换位置,与树脂键合得更牢固,比吸附有钼酸盐的树脂更难解吸。只有用氧化剂(如1mol/LHNO3)氧化后才能较快地解吸。由于在酸性条件下,Mo(VI)易被还原剂还原为低价钼,而低价钼酸聚合物不仅不易与树脂进行交换,而且洗脱也比较麻烦。因此,应先除去待处理的含钼废水中的还原剂,其pH值最好调整到大于7。
分类名称 强酸性 弱酸性 强碱性 弱碱性 螫合性 两性 氧化还原性
骨架名称 苯乙烯系丙烯酸系 醋酸系 环氧系 乙烯吡啶系 脲醛系 氯乙烯系
大孔树脂在型号前加“D”，凝胶型树脂的交联度值可在型号后用“×”号连接阿拉伯数字表示。如D011×7，表示大孔强酸性丙烯酸系阳离子交换树脂，其交联度为7。
国外一些产品用字母C代表阳离子树脂(C为cation的第一个字母)，A代表阴离子树脂(A为Anion的第一个字母)，如Amberlite的IRC和IRA分别为阳树脂和阴树脂，亦分别代表阳树脂和阴树脂。