离子交换树脂吸附性及去硬度技术大全
离子交换树脂常见难题及解决途径
离子交换树脂常见难题及解决途径1. 引言离子交换树脂是一种广泛应用于水处理、废水处理、化学品分离纯化等领域的重要材料。
然而，在使用离子交换树脂的过程中，常常会遇到一些难题，如吸附容量降低、流动阻力增加、压力波动等。
针对这些常见难题，本文将介绍解决途径，帮助解决实际应用中可能遇到的问题。
2. 吸附容量降低当离子交换树脂长时间使用后，吸附容量可能会降低，造成效果下降。
解决这个问题的途径有以下几点：- 树脂再生：使用酸、碱等溶液进行树脂再生，去除吸附物，恢复树脂的吸附能力。
- 高温处理：将树脂暴露在高温下，能够除去附着在树脂上的有机物质，提高树脂的吸附能力。
- 曝气处理：通过曝气使树脂表面的污染物脱附，增加树脂的吸附容量。
3. 流动阻力增加随着使用时间的增长，离子交换树脂的颗粒会逐渐堆结，导致流动阻力增加，降低树脂的吸附效率。
以下是解决流动阻力增加的一些途径：- 调整进出水流量：适当调整进出水流量，控制流速，防止颗粒堆结过快。
- 清洗树脂床层：定期使用清水或清洗剂冲洗树脂床层，去除堆结的颗粒，恢复流动性。
- 筒罐倒转：定期倒转离子交换柱或筒罐，使床层颗粒重新混合，减少堆结。
4. 压力波动在使用离子交换树脂的过程中，压力波动是一个常见的问题，可能会影响系统的稳定性。
以下是一些解决压力波动的途径：- 检查进出水口是否堵塞：清洗或更换进出水口，保持流量畅通。
- 调整进出水流量：适时调整进出水流量，避免波动过大。
- 检查压力传感器：确保压力传感器的准确性，及时进行维护和更换。
5. 结论离子交换树脂在应用过程中常常会遇到吸附容量降低、流动阻力增加和压力波动等问题。
本文介绍了相应的解决途径，包括树脂再生、高温处理、曝气处理、调整进出水流量、清洗树脂床层、筒罐倒转、检查进出水口是否堵塞、调整进出水流量以及检查压力传感器等。
通过采取合适的解决措施，可以有效解决这些问题，保持离子交换树脂的良好工作状态。
离子交换树脂的再生方法
离子交换树脂的再生方法离子交换树脂是一种广泛应用于水处理、化学工业和生物科学等领域的重要材料。
随着使用时间的增长，离子交换树脂会逐渐失去对离子的吸附能力，需要进行再生以恢复其吸附性能。
本文将介绍离子交换树脂的再生方法，包括酸洗法、碱洗法、盐洗法和热解法等。
1. 酸洗法酸洗法是一种常用的离子交换树脂再生方法，适用于强酸型阳离子交换树脂和强碱型阴离子交换树脂。
具体步骤如下：•将需要再生的离子交换树脂放入酸性溶液中浸泡，通常使用稀硫酸或盐酸；•在适当的温度下进行搅拌或循环，促使酸性溶液与树脂充分接触；•洗涤干净后，将树脂进行中和处理，恢复其中性状态；•最后用水冲洗干净，使树脂完全去除酸性溶液。
酸洗法能够有效去除离子交换树脂表面的污染物和附着物，恢复其吸附能力。
但需要注意的是，酸洗法只适用于耐酸性的离子交换树脂。
2. 碱洗法碱洗法是一种适用于强碱型阳离子交换树脂和强酸型阴离子交换树脂的再生方法。
具体步骤如下：•将需要再生的离子交换树脂放入碱性溶液中浸泡，通常使用氢氧化钠或氢氧化钾；•在适当的温度下进行搅拌或循环，促使碱性溶液与树脂充分接触；•洗涤干净后，将树脂进行中和处理，恢复其中性状态；•最后用水冲洗干净，使树脂完全去除碱性溶液。
碱洗法能够有效去除离子交换树脂表面的污染物和附着物，恢复其吸附能力。
但需要注意的是，碱洗法只适用于耐碱性的离子交换树脂。
3. 盐洗法盐洗法是一种适用于强酸型阳离子交换树脂和强碱型阴离子交换树脂的再生方法。
具体步骤如下：•将需要再生的离子交换树脂放入盐水中浸泡，通常使用氯化钠溶液；•在适当的温度下进行搅拌或循环，促使盐水与树脂充分接触；•洗涤干净后，将树脂进行中和处理，恢复其中性状态；•最后用水冲洗干净，使树脂完全去除盐水。
盐洗法能够有效去除离子交换树脂表面的污染物和附着物，恢复其吸附能力。
但需要注意的是，盐洗法只适用于耐盐性的离子交换树脂。
4. 热解法热解法是一种适用于各种类型离子交换树脂的再生方法。
树脂软化除硬工艺详解
树脂软化除硬工艺详解一．强酸树脂软化可以使用Na+离子置换和除去水中结垢阳离子如Ca2+、Ba2+和Sr2+。
交换饱和后的离子交换树脂用NaCl再生，这一过程称为原水软化处理。
在这种处理过程中，进水pH不会改变。
因此，不需要采取脱气操作，但原水中的溶解气体CO2能透过膜进入产品侧，引起电导率的增加。
可以在软化后的水中加入一定量NaOH（直到pH8.2）以便将水中残留CO2转化成重碳酸根，重碳酸根能被膜所脱除，使反渗透产水电导率降低，反渗透膜的脱盐率在中性pH范围内较高。
选用强酸钠型离子交换树脂Ca2+、Ba2+和Sr2+的脱除效率大于99.5%，可消除各种碳酸盐或硫酸盐垢的危险。
如果及时进行再生的话，采用强酸阳离子交换树指进行软化是非常有效和保险的阻垢方法，但主要用于中小型苦咸水系统中，而海水淡化中不会使用软化法。
这一过程的主要缺点是相当高的氯化钠消耗，存在环境问题，也不经济。
二．弱酸树脂软化采用弱酸阳离子交换树脂脱碱度主要是大型苦咸水处理系统，它能够实现部分软化以达到节约再生剂的目的。
在这一过程中，仅仅与重碳酸根相同量的暂时硬度中的Ca2+、Ba2+和Sr2+等为H+所取代而被除去，这样原水的pH值会降低到4-5。
由于树脂的酸性基团为羧基，当pH达到4.2时，羧基不再解离，离子交换过程也就停止了。
因此，仅能实现部分软化，即与重碳酸根相结合的结垢阳离子可以被除去。
因此这一过程对于重碳酸根含量高的水源较为理想，重碳酸根也可转化为CO2在大多数情况下，并不希望产水中出现CO2，这时可以对原水或产水进行脱气来实现，但当存在生物污染嫌疑时（地表水，高TOC或高菌落总数），对产水脱气更为合适。
在膜系统中高CO2浓度可以抑制细菌的生长，当希望系统运行在较高的脱盐率时，采用原水脱气较合适，脱除CO2将会引起pH 的增高，进水pH>6时，膜系统的脱除率比进水pH<5时要高。
采用弱酸脱碱度的优点如下：（1）再生所需要的酸量不大于105%的理论耗酸量，这样会降低操作费用和对环境的影响；（2）通过脱除重碳酸根，水中的TDS减低，这样产水TDS 也较低；本法的缺点是：（1）残余硬度如果需要完全软化，可以增设强酸阳树脂的钠交换过程，甚至可放置在弱酸树脂同一交换柱内，这样再生剂的耗量仍比单独使用强酸树脂时低，但是初期投资较高，这一种组合仅当系统容量很大时才有意义。
离子交换树脂的处理及注意事项
３ 注意事项
１） 在日常试验过程中发现， 处理好的树脂经检验 合格， 放置一段时间后， 会出现树脂发红的现象。继续 使用， 测定结果偏高。这是因为析出游离酸的原因。用 快速滤纸过滤， 热水冲洗几遍， 可除去游离酸。
没， 造成树脂处理不完全， 进而使检验结果偏低。
５） 在用水洗的过程中， 一定要采取逆洗。这样可
以除去离子交换树脂中夹杂的污垢和碎的树脂颗粒，
避免交换柱被胀破 （ 玻璃交换柱） 。同时可以调整树
脂的充填状态。
（ 编辑 王新频）
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２００８．Ｎｏ．５
２．２ 树脂的再生 ２．２．１ 装柱
离 子 交 换 柱 用 玻 璃 制 成 ， 直 径 为 ７０ｍｍ、 长 度 为 １ｍ， 在交换柱底部有漏板， 在漏板上铺上纱布（ 防 止树脂漏下） ， 上下两端有进出管口， 用内径 ７ｍｍ 的 医用橡胶管连接。将交换柱底部玻璃活塞关闭， 往柱 中加入 １３～１５ｃｍ 的水。将预处理好的湿树脂装入离 子交换柱， 一直加到距离子交换柱上管口 １５ｃｍ 处， 树脂上部要保留 ５ｃｍ 高的水柱。 ２．２．２ 酸洗
因为新树脂中含有溶剂、未参加聚合反应的物质 和 少 量 低 聚 合 物 ， 还 可 能 吸 附 铁 、铝 、铜 等 重 金 属 离 子，当新树脂与水、酸、碱或其它溶液相接触时， 上述 可溶性杂质就会转入溶液中， 影响使用，所以新树脂 在使用前要进行预处理。常规法在进行新树脂的预处 理时， 采用乙醇溶液浸泡 １２ｈ 以上， 然后倒出乙醇， 再 用水浸泡 ６～８ｈ， 待处理。为了降低成本， 我们使用饱 和食盐水， 取其量约等于被处理树脂体积的 ２ 倍， 将 树脂置于盐溶液中浸泡 １８～２０ｈ， 然后逐渐稀释， 用清 水反复清洗至溶液不带黄褐色， 泡沫很少时为止， 并 浸泡过夜， 待处理。 ２．１．２ 需再生树脂的预处理
离子交换树脂的基本参数和使用方法
离子交换树脂的基本参数和使用方法离子交换树脂的基本参数：离子交换树脂的离子交换容量离子交换树脂进行离子交换反应的性能，表现在它的“离子交换容量”，即每克干树脂或每毫升湿树脂所能交换的离子的毫克当量数，meq/g(干)或 meq/mL(湿)；当离子为一价时，毫克当量数即是毫克分子数(对二价或多价离子，前者为后者乘离子价数)。
它又有“总交换容量”、“工作交换容量”和“再生交换容量”等三种表示方式。
1-总交换容量：表示每单位数量(重量或体积)树脂能进行离子交换反应的化学基团的总量。
2-工作交换容量：表示树脂在某一定条件下的离子交换能力，它与树脂种类和总交换容量，以及具体工作条件如溶液的组成、流速、温度等因素有关。
3-再生交换容量：表示在一定的再生剂量条件下所取得的再生树脂的交换容量表明树脂中原有化学基团再生复原的程度。
通常，再生交换容量为总交换容量的50～90%(一般控制70～80%)，而工作交换容量为再生交换容量的30～90%(对再生树脂而言)，后一比率亦称为树脂的利用率。
在实际使用中，离子交换树脂的交换容量包括了吸附容量，但后者所占的比例因树脂结构不同而异。
现仍未能分别进行计算，在具体设计中，需凭经验数据进行修正，并在实际运行时复核之。
离子树脂交换容量的测定一般以无机离子进行。
这些离子尺寸较小，能自由扩散到树脂体内，与它内部的全部交换基团起反应。
而在实际应用时，溶液中常含有高分子有机物，它们的尺寸较大，难以进入树脂的显微孔中，因而实际的交换容量会低于用无机离子测出的数值。
这种情况与树脂的类型、孔的结构尺寸及所处理的物质有关。
离子交换树脂的吸附选择性离子交换树脂分为阴阳两种类型，阳离子交换树脂又分为强酸性和弱酸性，阴离子交换树脂分为强碱性和弱碱性。
离子交换树脂对溶液中的不同离子有不同的亲和力，对它们的吸附有选择性。
各种离子受树脂交换吸附作用的强弱程度有一般的规律，但不同的树脂可能略有差异。
主要规律如下：1-对阳离子的吸附：高价离子通常被优先吸附，而低价离子的吸附较弱。
离子交换树脂对硬度去除的效果研究
离子交换树脂对硬度去除的效果研究摘要：本文研究了离子交换树脂对硬度去除的效果，并通过实验验证了其有效性。
本文首先介绍了硬度的定义、种类及其在水处理中的影响，然后介绍了离子交换树脂的基本原理和种类，并阐述了其在水处理领域中的应用。
接着本文设计并进行了实验，通过不同种类的离子交换树脂进行硬度去除实验，并对实验结果进行了分析和比较。
最后，本文得出了结论并提出了进一步的展望。
关键词：离子交换树脂；硬度去除；水处理；实验分析硬度是一种常见的水质指标，通常指水中含有的镁、钙等离子的浓度。
硬度对于工业和生活用水都有着重要的影响，如管道堵塞、洗涤效果差等问题。
因此，硬度去除是水处理领域中的一个重要问题。
离子交换树脂是一种常见的水处理技术，它可以通过去除水中的离子来实现水质的改善。
而不同离子交换树脂对硬度的去除效果是不同的，应结合实际合理应用。
1.硬度的定义、种类及其在水处理中的影响硬度是水中含有的钙、镁等金属离子的浓度的度量，通常用毫克每升（mg/L）表示。
硬度的种类包括临时硬度和总硬度。
临时硬度是指水中的碳酸钙和碳酸镁，可以通过加热水来去除；总硬度则包括了所有的镁、钙离子。
硬度对于水处理有着重要的影响，如管道和设备的堵塞、洗涤效果差等问题。
此外，硬度还会影响饮用水的口感和洗浴水的泡沫性。
高硬度水使用后容易在设备、管道等地方留下水垢，不仅影响设备的寿命，还会增加清洗的难度和成本。
因此，在许多工业和民用领域，需要对硬度进行控制和处理。
水中的硬度可以通过不同的方法来测量，包括使用比色法、电位滴定法、EDTA滴定法等。
在水处理中，常用的硬度去除方法包括物理方法和化学方法。
物理方法包括加热、过滤等，而化学方法则包括加入化学剂或使用离子交换树脂等。
在水处理中，硬度的控制和去除是一个重要的问题。
离子交换树脂在硬度去除中具有高效、可控性强、操作简便等优点，已经被广泛应用于水处理中。
2.离子交换树脂的基本原理和种类离子交换树脂是一种广泛应用于水处理领域的技术。
离子交换树脂的硬度
离子交换树脂的硬度1.引言1.1 概述在离子交换树脂的硬度研究领域，随着对其特性和性能的深入分析和研究，越来越多的学者和研究人员开始关注硬度这一重要指标。
离子交换树脂的硬度是指交换树脂材料的抗压能力和刚性。
在实际应用中，交换树脂的硬度对其在各个领域的性能表现起着至关重要的作用。
交换树脂的硬度与其内部结构和化学组成密切相关。
其硬度值能够在一定程度上反映其分子结构的紧密程度和交联度。
随着交联度的增加，交换树脂的硬度也相应增加。
硬度高的交换树脂能够更好地保持其形状和结构，提供更强的物理支撑力，从而增强其在吸附和分离等过程中的稳定性和效率。
另外，硬度还受到交换树脂表面特性的影响。
不同表面改性方法对交换树脂的硬度具有显著影响，如聚合、交联度调节、表面变性等。
通过改变树脂表面的化学组成和结构，可以调节其硬度，并进一步改善其吸附和分离性能。
此外，离子交换树脂的硬度也受到环境因素的影响。
温度、湿度、溶剂等条件的变化都会对树脂的硬度产生一定的影响。
因此，在实际应用中，需考虑这些因素对交换树脂硬度的影响，并进行相应的控制和调整，以保证其性能的稳定和可靠。
综上所述，离子交换树脂的硬度作为其重要性能指标，在吸附、分离和过滤等领域具有广泛的应用。
未来的研究方向将聚焦于更深入地理解硬度与交换树脂结构、表面特性及环境因素之间的关系，并通过合适的改性和调控方法来优化和提高离子交换树脂的硬度，为其在工业和科学研究领域的应用提供更加可靠和高效的技术支持。
文章结构部分是用来介绍文章的整体框架和各个部分的内容安排。
在这一部分，可以简要介绍文章的章节安排和每个章节的主要内容。
以下是文章1.2文章结构部分的内容：本文将探讨离子交换树脂的硬度。
文章分为引言、正文和结论三个部分。
在引言部分，我们首先对离子交换树脂的硬度进行概述，介绍其在工业和科研领域的重要性。
然后，我们将介绍文章的整体结构和各个章节的主要内容，以帮助读者更好地理解本文的目的和主题。
有关离子交换树脂知识
有关离子交换树脂知识1、离子交换树脂的基本类型(１) 强酸性阳离子树脂这类树脂含有大量的强酸性基团，如磺酸基－SO3H，容易在溶液中离解出H+，故呈强酸性。
树脂离解后，本体所含的负电基团，如SO3－，能吸附结合溶液中的其他阳离子。
这两个反应使树脂中的H+与溶液中的阳离子互相交换。
强酸性树脂的离解能力很强，在酸性或碱性溶液中均能离解和产生离子交换作用。
树脂在使用一段时间后，要进行再生处理，即用化学药品使离子交换反应以相反方向进行，使树脂的官能基团回复原来状态，以供再次使用。
如上述的阳离子树脂是用强酸进行再生处理，此时树脂放出被吸附的阳离子，再与H+结合而恢复原来的组成。
(２) 弱酸性阳离子树脂这类树脂含弱酸性基团，如羧基－COOH，能在水中离解出H+ 而呈酸性。
树脂离解后余下的负电基团，如R-COO－(R为碳氢基团)，能与溶液中的其他阳离子吸附结合，从而产生阳离子交换作用。
这种树脂的酸性即离解性较弱，在低pH下难以离解和进行离子交换，只能在碱性、中性或微酸性溶液中(如pH5～14)起作用。
这类树脂亦是用酸进行再生(比强酸性树脂较易再生)。
（3）强碱性阴离子树脂这类树脂含有强碱性基团，如季胺基(亦称四级胺基)－NR3OH(R 为碳氢基团)，能在水中离解出OH－而呈强碱性。
这种树脂的正电基团能与溶液中的阴离子吸附结合，从而产生阴离子交换作用。
这种树脂的离解性很强，在不同pH下都能正常工作。
它用强碱(如NaOH)进行再生。
(４) 弱碱性阴离子树脂这类树脂含有弱碱性基团，如伯胺基(亦称一级胺基)-NH2、仲胺基(二级胺基)-NHR、或叔胺基(三级胺基)-NR2，它们在水中能离解出OH－而呈弱碱性。
这种树脂的正电基团能与溶液中的阴离子吸附结合，从而产生阴离子交换作用。
这种树脂在多数情况下是将溶液中的整个其他酸分子吸附。
它只能在中性或酸性条件(如pH1～9)下工作。
它可用Na2CO3、NH4OH进行再生。
2、离子交换树脂基体的组成离子交换树脂的基体(matrix)，制造原料主要有苯乙烯和丙烯酸(酯)两大类，它们分别与交联剂二乙烯苯产生聚合反应，形成具有长分子主链及交联横链的网络骨架结构的聚合物。
离子交换及吸附树脂
离子交换及吸附树脂学习材料一、离子交换和吸附树脂发展简介1、发展史2、常用树脂分类3、树脂的功能二、离子交换树脂结构与性能1、树脂的结构2、树脂的结构与物理性能3、树脂的结构与化学性能4、大孔吸附树脂的结构与性能三、树脂的合成及性能测定1、树脂合成2、树脂功能基团的引入3、树脂的性能测定四、树脂应用技术一）、树脂应用的技术理论和特点二）、树脂应用筛选基本原理生化食品生产三）、树脂在抗生素上的应用四）、树脂的使用方法介绍五）、树脂的污染及处理一、离子交换和吸附树脂发展简介一）、发展史离子交换现象本身广泛地存在于自然界中，离子交换树脂最早诞生在20世纪三、四十年代，当时美国和英国的一些公司广泛的进行离子交换树脂的研究，陆续成功合成出聚苯乙烯、丙稀酸系的离子交换树脂，并逐渐成为一类新兴高分子材料产业，它可以简单地达到物质的分离、纯化、浓缩的目的，而不仅靠结晶、蒸发工艺。
五六十年代离子交换树脂有了较大地发展，大孔结构的树脂问世，先由美国罗姆-哈斯和西德拜耳公司投入生产，其具有交换和吸附的双重功能，为离子交换树脂的广泛应用开辟了新的前景。
随着世界各国对离子交换树脂研究的不断深入，相继又研制出大孔吸附树脂、热再生树脂、两性树脂、獒合树脂、惰性树脂、氧化还原树脂、均孔树脂等，目前离子交换和吸附树脂已成为世界范围内的一大产业，成为功能高分子领域的一重要分支。
我国最早从五十年代初由南开大学和上海医工院开始研制离子交换树脂，虽起步稍晚，但发展很快，到20世纪70年代，全国已建成投产树脂厂60多家，目前全国不同规模的离子交换树脂厂近百家，生产能力达10万吨以上，年产量在5万吨左右。
产品技术方面，通用树脂基本达到国际先进水平，专用树脂稍有差距，主要体现在树脂的专一实用性不强，特别是新兴行业专用树脂品种不全，研究的深度不够。
另外国家的产业政策不明确，无专业归口管理部门，阻滞了该产业的发展。
离子交换树脂和它的应用技术一直是相互促进、相互依存、共同发展的。
离子交换树脂物理回收技术
离子交换树脂物理回收技术全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：离子交换树脂是一种高效的吸附材料，其主要原理是通过固定资源表面官能团对目标物质进行吸附或释放。
在离子交换树脂物理回收技术中，树脂通常通过压力、温度、PH值等条件的变化来实现目标物质的吸附和释放。
通过调节这些条件，可以实现对目标物质的高效分离和回收。
在实际应用中，离子交换树脂物理回收技术通常用于废水处理、金属离子回收、有机物质分离等领域。
在废水处理中，离子交换树脂可以吸附水中的重金属离子和有机物质，从而净化水质。
在金属离子回收中，离子交换树脂可以通过调节PH值和温度等条件，实现对金属离子的高效分离和回收。
在有机物质分离中，离子交换树脂可以选择性吸附目标有机物质，实现对有机物质的分离和回收。
与传统化学回收技术相比，离子交换树脂物理回收技术具有许多优点。
离子交换树脂可以实现对目标物质的选择性吸附和释放，从而提高回收效率和纯度。
离子交换树脂可以通过改变条件来实现对不同物质的回收，具有很好的适用性。
离子交换树脂可以通过循环使用多次，减少成本和资源消耗。
离子交换树脂物理回收技术也存在一些挑战和限制。
离子交换树脂的选择和合成对技术人员的要求较高，需要丰富的经验和知识。
离子交换树脂的回收过程较为复杂，需要精密的操作和控制，一旦操作失误可能导致回收效率降低。
离子交换树脂的稳定性和耐用性也是需要考虑的问题。
为了解决这些挑战和限制，科研人员正在不断努力研究新的离子交换树脂材料和回收技术。
通过改进离子交换树脂的性能和回收过程，提高回收效率和稳定性，实现对更多目标物质的回收。
还可以利用新型纳米材料和功能化合物来改善离子交换树脂的吸附能力和选择性，提高回收效率和环保性。
第二篇示例：离子交换树脂是一种被广泛应用于水处理领域的高效材料，其主要作用是通过吸附、交换离子的方式去除水中的杂质。
而离子交换树脂物理回收技术则是利用物理方法对废弃的或过期的离子交换树脂进行处理，使其重新变为可用状态，以实现资源的再利用和环境的保护。
《2024年离子交换树脂在废水处理中的综合应用》范文
《离子交换树脂在废水处理中的综合应用》篇一一、引言随着工业化的快速发展，废水处理成为了环境保护领域的重要课题。
在众多废水处理方法中，离子交换树脂因其高效、便捷的特性，在废水处理领域得到了广泛应用。
本文将详细探讨离子交换树脂在废水处理中的综合应用及其重要意义。
二、离子交换树脂基本原理及特性离子交换树脂是一种具有离子交换性能的高分子化合物，它可以通过离子交换过程去除水中的有害物质。
离子交换树脂的特性主要表现在以下几个方面：1. 高吸附性：离子交换树脂能够高效地吸附水中的离子，如重金属离子、有机物等。
2. 高效性：离子交换过程快速，能够在短时间内达到净化效果。
3. 环保性：离子交换树脂可循环使用，减少废弃物产生，有利于环境保护。
三、离子交换树脂在废水处理中的应用1. 重金属废水处理：重金属废水是工业废水的主要来源之一，利用离子交换树脂可以有效去除水中的重金属离子，如铅、汞、镉等。
通过吸附和交换过程，将重金属离子固定在树脂上，从而达到净化水质的目的。
2. 工业有机废水处理：离子交换树脂可以去除水中的有机物，如苯酚、油类等。
通过吸附作用，降低水中的有机物含量，提高水质。
3. 饮用水处理：离子交换树脂在饮用水处理中也有广泛应用，可以有效去除水中的硬度离子（如钙、镁等），改善水质口感。
四、离子交换树脂的工艺流程及优化1. 工艺流程：离子交换树脂的工艺流程主要包括预处理、离子交换、再生等步骤。
预处理阶段主要是对废水进行初步处理，去除杂质；离子交换阶段是利用树脂的吸附和交换作用去除有害物质；再生阶段则是通过化学方法使树脂恢复活性，以便循环使用。
2. 工艺优化：针对不同的废水类型和成分，可以通过调整树脂种类、控制操作条件（如温度、流速）等手段来优化工艺流程，提高处理效率。
同时，加强对树脂的再生和清洗管理，减少树脂的耗损和废液排放量。
五、实例分析以某电镀企业废水处理为例，该企业废水中含有大量的重金属离子和有机物。
采用离子交换树脂进行处理后，水质得到了明显改善，重金属和有机物的含量均达到了排放标准。
离子交换树脂和吸附树脂
第二节 离子交换树脂和吸附树脂的分类
c. 载体型离子交换树脂
一般是将离子交换树脂包覆在硅胶或玻 璃珠等表面上制成。 主要用作液相色谱的固定相，可经受液 相色谱中流动介质的高压，又具有离子 交换功能。
阴离子 交换树脂
强碱型R3-NCl 弱碱型R-NH2、RNR’H、R-NR2’
第二节 离子交换树脂和吸附树脂的分类
螯合树脂：带有螯合基的树脂。 氧化还原树脂：带有氧化还原基的树脂。 两性树脂：带有阳阴两性基的树脂。 热再生树脂：弱酸弱碱的两性树脂可用热水再生。
离 子 交 换 树 脂 的 种 类
第二节 离子交换树脂和吸附树脂的分类
此后，Dow化学公司 Bauman 等人开发了苯乙烯系磺酸型强酸性 离子交换树脂并实现工业化；Rohm & Hass公司进一步研制强碱 性苯乙烯系阴离子交换树脂和弱酸性丙烯酸系阳离子交换树脂。
第一节 离子交换和吸附树脂概述
20世纪50年代末合成出大孔型离子交换树脂。与凝胶型离子交换 树脂相比，大孔型离子交换树脂具有机械强度高、交换速度快和 抗有机污染的优点，因此很快得到广泛的应用。
(2) 按树脂的物理结构分类
a. 凝胶型离子交换树脂
外观透明、表面光滑，具有均相高分子凝 胶结构的离子交换树脂。球粒内部没有大 的毛细孔。 在水中会溶胀形成凝胶状。在无水状态下， 凝胶型离子交换树脂的分子链紧缩。 干燥条件下或油类中将丧失离子交换功能。
第二节 离子交换树脂和吸附树脂的分类
磁性离子交换树脂的制备及其对Cl–吸附性能
2018年第37卷第8期 CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS·3051·化 工 进展磁性离子交换树脂的制备及其对Cl –吸附性能张玉玲，李旭东，张利平，王倩，康少鑫（华北电力大学环境科学与工程系，河北 保定 071003）摘要：采用共沉淀法，以苯乙烯型强碱性离子交换树脂为基体，成功制备了磁性离子交换树脂。
分别采用扫描电子显微镜（SEM ）、X 射线衍射（XRD ）和振动样品磁强计（VSM ）对磁性离子交换树脂的表观形貌、磁性组分和磁性能进行了表征。
研究了吸附时间、温度、pH 和竞争离子4个因素对磁性离子交换树脂吸附废水中Cl –性能的影响。
结果表明：磁性离子交换树脂表面粗糙，磁性组分为Fe 3O 4，比饱和磁化强度为2.23emu/g ，具有超顺磁性。
吸附时间、温度和pH 对磁性离子交换树脂吸附Cl –的影响较大，当吸附时间为3h 、温度为30℃、pH=3时，磁性离子交换树脂的吸附量最大，达到140.43mg/g ；当废水中含有SO 42–或NO 3–等竞争离子时，磁性离子交换树脂的抗干扰能力增强，对Cl –的吸附选择性也有所提高。
关键词：磁性离子交换树脂；制备；废水；氯离子；吸附；选择性中图分类号：TQ325.2 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2018）08–3051–05 DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2017-1737Preparation of magnetic ion exchange resin and its adsorptionperformance to Cl –ZHANG Yuling , LI Xudong , ZHANG Liping , WANG Qian , KANG Shaoxin（Department of Environmental Science and Engineering, North China Electric Power University,Baoding 071003, Hebei, China ）Abstract ：Magnetic ion exchange resin (MIER) was successfully prepared using styrene type strongly alkaline ion exchange resin as matrix and with the method of co -precipitation. The surface morphology, magnetic component and magnetic property of MIER were characterized by scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD) and vibrating sample magnetometer (VSM) . The effects of adsorption time, temperature, pH and competitive ions on the adsorption performance of MIER to Cl – in waste water were studied. The results showed that the MIER’s surface was rough, the magnetic component was Fe 3O 4, and the saturation magnetization was about 2.23emu/g. Adsorption time, temperature and pH all had great influence on the adsorption performance. When the adsorption time was 3h, temperature was 30℃, and pH=3, the saturated adsorption capacity of MIER could reach 140.43mg/g. The anti-interference ability and the adsorption selectivity to Cl – were enhanced in the wastewater containing competing ions such as SO 42– or NO 3–.Key words ：magnetic ion exchange resin; preparation; wastewater; chloride; adsorption; selectivity工业循环水在使用过程中，随着不断循环浓缩，水体的无机盐离子，如Cl –、SO 42–、PO 43–、HCO 3–等阴离子不断累积，造成水质恶化而难以重复利用或达标排放[1-3]。
树脂吸附工艺技术
树脂吸附工艺技术树脂吸附工艺技术是一种用于分离和提纯物质的常见方法。
树脂吸附是利用树脂的特殊性质和吸附剂与物质之间的相互作用，将目标物质从混合物中吸附出来，达到分离和纯化的目的。
树脂是一种通过聚合反应制得的高分子化合物。
它的分子结构具有一定的孔隙和表面活性，能够吸附和分离混合物中的目标物质。
树脂的吸附性能主要取决于其孔隙结构、化学组成和功能官能团。
不同类型的树脂具有不同的吸附特性，可以选择适合特定分离工艺的树脂。
树脂吸附工艺技术包括固定床吸附和流动床吸附两种主要方法。
固定床吸附是将树脂装填在固定的吸附器中，让混合物通过树脂床层，目标物质被树脂吸附，而其他组分则通过。
流动床吸附是将树脂悬浮在溶液中，通过液流的作用，将目标物质吸附在树脂表面，然后用洗涤剂或其他方法将目标物质从树脂上脱附。
树脂吸附工艺技术具有许多优点。
首先，它可以高效地从混合物中分离出目标物质，提高产品的纯度。
其次，树脂吸附是一种选择性吸附方法，可以根据不同物质的吸附性质进行调整，实现对混合物的精确分离。
此外，树脂吸附工艺技术具有操作简便、成本低廉和易于工业化生产的特点。
然而，树脂吸附工艺技术也存在一些挑战和限制。
首先，树脂的寿命有限，经过一定时间或循环使用后，需要对树脂进行再生或更换。
其次，树脂吸附过程中需控制一些操作参数，例如流速、温度和pH值等，以保证吸附效果。
此外，树脂吸附过程中可能会发生交叉污染或不完全吸附现象，影响产品质量。
因此，在树脂吸附工艺技术的应用中需要进行充分的实验和工艺优化。
总之，树脂吸附工艺技术是一种重要的分离和提纯方法，广泛应用于化工、制药、食品等行业。
它具有高效、选择性强、操作简便、成本低廉等优点，但也面临着寿命有限、操作参数控制和交叉污染等挑战。
通过不断的研究和优化，树脂吸附工艺技术将为工业生产提供更多的选择和解决方案。
树脂吸附机理
树脂吸附机理1.树脂种类和性质多年来，对氰化液中吸附金的离子交换树脂所作的许多研究指出，用于吸附金的离子交换树脂主要有：AM、AB-17、IRA-400、717等强碱性阴离子交换树脂，AH-18、704等弱碱性阴离子交换树脂，AM-2Б、AП-2等混合型阴离子交换树脂及其他人工合成树脂等。
这些树脂中，就对金的吸附选择性而言，弱碱性阴离子交换树脂比强碱性阴离子交换树脂好，但前者的强度低，且吸附动力学特性和解吸性能均较差。
吸附动力学特性以强碱性阴离子交换树脂和混合型阴离子交换树脂为好。
这是由于离子交换树脂是不溶性的固态三维聚合物，其中含有由柔韧的聚合物高分子相互交错构成的在溶液中能离解的离子化基团。
这种离子化基团是由树脂交联键、桥键的聚合物分子烃链形成的树脂基体网状结构骨架，与牢固结合在骨架上不动的刚性连接的固定离子和与固定离子电荷相反的反离子所构成（图1）。
树脂中的反离子就是能与溶液中的离子进行交换的离子，按照反离子的电荷符号，可将树脂分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂。
如以R表示带固定离子的离子交换树脂，A、B分别表示树脂相和水相中的交换离子，则两相离子的交换反应可表示为：树脂浸入溶液中后，其体积会增大1.5~2.0倍，这是树脂的膨胀性。
本来，合成离子交换树脂用的有机单体（如苯乙烯）是疏水性的，不会因吸水而膨胀。
但由于向树脂的基体中引入了亲水性的活性基团，故树脂浸入溶液中后，水溶液会沿分子空隙的沟道渗入活性基团，并使其水化膨胀。
离子交换树脂的膨胀性用膨胀系数K表示，它是膨胀的树脂比容VH和风干的树脂比容VC二者之比值：阴离子交换树脂的膨胀系数在2.0~3.0的范围内变动。
工业生产并供给用户的阴离子交换树脂含水50%~56%。
由于树脂遇水膨胀，干燥后又恢复或接近原来的状态，这种变化使树脂内部颗粒来回移动并产生内应力，致使树脂发生磨损和破坏。
故在生产过程中不宜让树脂频繁地膨胀和干燥。
树脂对某些离子的选择性吸附，是离子交换树脂的一种重要性质。
4-2 离子交换树脂及原理解析
酸碱性
不溶性的高分子电解质，可电离，使得水溶液具有酸碱性。 强型树脂不受溶液pH影响。 弱型树脂电离能力小。弱酸性树脂在碱性溶液中电离能力大，弱
碱性树脂在酸性溶液中电离能力大。
树脂的水解反应 RCOOHNa + H2O → RCOONa+NaOH RNH2Cl + H2O → RNH2OH+HCl
强酸或强碱的中和反应
RCOOH +NaOH = RCOONa + H2O R=NH2OH + HCl = R=NH2Cl + H2O
复分解反应
R(COOH)2 + CaCl = R(COO)2Ca + 2NaCl
R=NH2Cl + NaNO3 = R=NH2NO3 + NaCl
2. 离子交换平衡和选择性系数 --离子交换平衡
y
[ RM 2 ] [ RM1 ] [ RM 2 ]
x
[M 2 ] [M 1 ] [M 2 ]
C0 为液相中两种交换离子的总浓度（按1价离子计），mol/L
2. 离子交换平衡和选择性系数 -选择性系数
y 1 x y x K / 1 y x 1 y 1 x
M2 M1
选择系数大于1，说明该树脂对M2的亲合力大于对M1的亲合 力，即有利于进行离子交换反应。
离子交换树脂及离子交换基本原理
第一节 离子交换树脂及其性能
第二节 离子交换基本原理
第三节 离子交换树脂层的工作过程
第四节 离子交换树脂的使用 第五节 离子交换树脂的变质、污染与复苏
一、离子交换树脂
组成： 单体：如苯乙烯、甲基丙烯酸。 交联剂：架桥，使聚合物构成网状结构，如二乙烯苯。 交换基团：具有活性离子的基团。 合成：高分子骨架的合成、交换基团的引入。 结构： 高分子骨架：交联的高分子聚合物。 离子交换基团：-SO3Na、-COOH、-N(CH3)3Cl、-N(CH3)2、 -N(CH3)2 孔：凝胶孔、毛细孔 书写： 固定离子：R 可交换离子： -SO3Na、-COOH、-N(CH3)3Cl、-N(CH3)2、 -N(CH3)2
离子交换树脂的使用步骤
离子交换树脂的使用步骤离子交换树脂是一种能够进行水处理的常用物质，我们在使用的时候一定要知道离子交换树脂的使用方法，才能正确的使用它。
1、预选。
离子交换树脂的粒度一般控制在20-35目，有些可达到50目，因此在使用前要先干燥，粉碎，过筛，通常干燥时在烘箱中进行，亦可在装有五氧化二磷、氧化钙或者浓硫酸的干燥器中进行，粉碎时不要分得过细，否则影响实验收率。
2、预处理。
强碱性离子交换树脂应先用20倍树脂体积的4%氢氧化钠水溶液处理（是树脂转化成OH型），然后用10倍体积的水洗，再用10倍量4%处理（是树脂转化成氯型），后用蒸馏水洗至中性，然后将氯型转化成OH型，再转化成氯型，后用10倍4%氢氧化钠水溶液处理。
弱碱性离子交换树脂处理时只需用10倍量蒸馏水洗即可，不必洗至中性。
3、装柱。
将处理好的树脂至于烧杯中，加水充分搅拌除掉气泡，静置几分钟待树脂大部分沉降后，倾去上层泥状颗粒；反复操作直至上层液澄清后，即可装柱。
注意要在柱子底部放1cm后的玻璃丝，用玻璃棒将其压平，将树脂倒入柱子中，还要注意防止气泡产生。
4、树脂交换。
将样品配制成一定浓度的水溶液，以适当流速通过柱子，亦可将样品溶液反复通过柱子，直到成分交换*。
用显色法检验成分是否交换*。
5、树脂洗脱。
注意亲和力弱的成分先被洗下来，常用的离子交换树脂洗脱剂有强酸、强碱、盐类、不同pH缓冲溶液、有机溶液等，可选择梯度洗脱或者单一浓度洗脱。
6、树脂再生。
离子交换树脂的使用步骤应立即采取相应措施，即在树脂储罐中加入一定量的盐水，使树脂*浸没在盐水中，有效地避免树脂的失效。
树脂在制造后不能长期储存。
正如本文所提到的，即使储存在40℃以下也需要通风。
这将减轻树脂的失效。
离子交换树脂必须根据其特性存放在不同的地方，在填充树脂之前，必须*清洁设备的每个角落。
检查每个流段，以确认安装是可靠的，树脂不会泄漏。
离子交换树脂可以根据其基体的种类分为苯乙烯系树脂和丙烯酸系树脂。
第三章离子交换树脂及吸附树脂(1)资料
离子交换树脂和吸附树脂的分类
离子交换树脂的分类方法有很多种，最常用 和最重要的分类方法有以下两种。
（1）按交换基团的性质分类 按交换基团性质的不同，可将离子交换树脂分 为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂两大类。 （2）按树脂的物理结构分类 按其物理结构的不同，可将离子交换树脂分为 凝胶型、大孔型和载体型三类。
（2）中极性吸附树脂 这类树脂的分子结构中存在酯基等极性基团， 树脂具有一定的极性。 （3）极性吸附树脂 分子结构中含有酰胺基、亚砜基、腈基等极性 基团，这些基团的极性大于酯基。 （4）强极性吸附树脂 强极性吸附树脂含有极性很强的基团，如吡啶、 氨基等。
3.1.3 离子交换树脂的命名
我国前石油化学工业部于1977年7月l日正式颁 布了离子交换树脂的部颁标准HG2-884-886-76 《离子交换树脂产品分类、命名及型号》。 这套标准中规定，离子交换树脂的全名由分类 名称、骨架（或基团）名称和基本名称排列组成。
（2）按树脂的物理结构分类 按其物理结构的不同，可将离子交换树脂分为 凝胶型、大孔型和载体型三类。图3—2是这些树 脂结构的示意图。
图3—2 不同物理结构离子交换树脂的模型
1）凝胶型离子交换树脂 凡外观透明、具有均相高分子凝胶结构的离子交 换树脂统称为凝胶型离子交换树脂。这类树脂表面光 滑，球粒内部没有大的毛细孔。在水中会溶胀成凝胶 状，并呈现大分子链的间隙孔。大分子链之间的间隙 约为2～4nm。一般无机小分子的半径在1nm以下，因 此可自由地通过离子交换树脂内大分子链的间隙。在 无水状态下，凝胶型离子交换树脂的分子链紧缩，体 积缩小，无机小分子无法通过。所以，这类离子交换 树脂在干燥条件下或油类中将丧失离子交换功能。
吸附树脂也是在离子交换树脂基础上发展起来的 一类新型树脂，是指一类多孔性的、高度交联的高分 子共聚物，又称为高分子吸附剂。这类高分子材料具 有较大的比表面积和适当的孔径，可从气相或溶液中 吸附某些物质。 在吸附树脂出现之前，用于吸附目的的吸附剂已 广泛使用，例如活性氧化铝、硅藻土、白土和硅胶、 分子筛、活性炭等。而吸附树脂是吸附剂中的一大分 支，是吸附剂中品种最多、应用最晚的一个类别。
离子交换与吸附树脂
一、树脂母体的合成
1、悬浮聚合 在大部分情况下，树脂母体都是用悬浮 聚合的方法制备，产物为具有一定粒度分 布的珠体。
悬浮聚合是在机械搅拌下，使单体分散于与之不 相溶的介质中进行聚合的一种方法。分散介质可 以是水，也可以是非水溶剂，由单体性质所决定。 绝大多数情况下，制备离子交换树脂的单体是油 溶性的，因此悬浮聚合一般都在水分散介质中进 行。 搅拌条件，包括搅拌速度、搅拌器形状等是决 定珠状产物颗粒大小及粒径分布的重要因素。但 单纯机械搅拌的分散过程是可逆的。随着聚合反 应进行，单体液珠粘度增加，会发生液珠的粘结 和聚集。因此，悬浮聚合必须在分散剂的存在下 进行。
与离子交换树脂相比较，吸附树脂的组成 中不存在功能基及功能基的反离子，它类 似于不含功能基及功能基反离子的大孔树 脂，在制造时往往投入更多的交联剂和更 严格地选用致孔剂，以合成具有更大比表 而积的不同孔径、不同孔容和不同比表面 积的吸附树脂。
离子交换与吸附树脂的分类
依据树脂骨架结构不同，离子交换树脂可 分为凝胶型和大孔型两大类。凝胶型离子 交换树脂又可依据交联度不同分为低交联 度(交联度<8)、标推交联度(交联度＝8)和高 交联度(交联度>8)树脂；大孔型树脂又可分 为一般大孔树脂和高大孔树脂，一般大孔 树脂的交联度通常为8，而高大孔树脂的交 联度则要远远大于8。
2、凝胶型树脂母体的制备 （1）聚苯乙烯型树脂母体 聚苯乙烯树脂母体—般那是采用二乙烯 苯作交联剂，通过悬浮共聚反应得到的
（2）聚丙烯酸型树脂母体 制备聚丙烯酸型树脂母体常用的单体是丙烯酸 甲酯。也可用甲基丙烯酸甲酯或直接用丙烯酸、 甲基丙烯酸作单体，但前者得到的交联共聚物 水解比较困难，后者因单体的水溶性大，制备 有—定难度。作为交联剂．用得较多的还是二 乙烯苯。同样，使用二乙烯苯交联剂时，因单 体活性不同，也存在共聚产物交联结构不均匀 的问题，对树脂的性能造成影响。除二乙烯苯 外，可用作聚丙烯酸型树脂母体交联剂的还有 衣康酸烯丙酯，二甲型丙烯酸乙二醇酯，甲基 丙烯酸烯丙酯及三聚异氰酸三烯丙酯等。
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离子交换树脂吸附性及去硬度
技术大全
(1) 对阴离子的吸附
强碱性阴离子树脂对无机酸根的吸附的一般顺序为：
SO42-> NO3- > Cl- > HCO3- > OH-
弱碱性阴离子树脂对阴离子的吸附的一般顺序如下：
OH-> 柠檬酸根3- > SO42- > 酒石酸根2- >草酸根2- >
PO43- >NO2- > Cl- >醋酸根- > HCO3-
(2) 对阳离子的吸附
高价离子通常被优先吸附，而低价离子的吸附较弱。
在同价的同类离子中，直径较大的离子的被吸附较强。
一些阳离子被吸附的顺序如下：
Fe3+ > Al3+ > Pb2+ > Ca2+ > Mg2+ > K+ > Na+ > H+
(3) 对有色物的吸附
糖液脱色常使用强碱性阴离子树脂，它对拟黑色素(还原糖与氨基酸反应产物)和还原糖的碱性分解产物的吸附较强，而对焦糖色素
的吸附较弱。
这被认为是由于前两者通常带负电，而焦糖的电荷很弱。
通常，交联度高的树脂对离子的选择性较强，大孔结构树脂的选择性小于凝胶型树脂。
这种选择性在稀溶液中较大，在浓溶液中较小。
软化器是用来降低或基本消除原水硬度的装置，其出水残留硬度可降至0.03mmol/L(以1/2Ca2+计)以下。
在软化过程中，当水流过树脂层后的出水硬度超过某一规定值，水质已不符合水质的标准要求时，则交换器中的离子交换树脂将视为“失效”，不再起软化作用，这时，为恢复离子交换树脂的交换能力，通常采用工业食盐水溶液(5%-10%)对离子交换树脂进行再生，又称还原，也就是用食盐中的钠离子将树脂中吸附的钙镁离子置换出来。
其离子反应式：
Na++2RCa2+ =R2Na+2Ca+
Na++2RMg2+=R2Na+2Mg2+
采用钠型阳离子交换树脂C100E(RNa)来进行软化处理，用阳离
子交换树脂中可交换的阳离子(如Na+、H+)，把水中所含的钙、镁离子交换出来，这一过程称为水的软化过程，该过程的离子反应式如下：Ca2++2RNa=R2Ca+2Na+
Mg2++2RNa=R2Mg+2Na+
水中的Ca2+ 、Mg2+被RNa型树脂中的Na+置换出来以后，就存留在树脂中，使离子交换树脂由RNa型变成R2Ca 或R2Mg型树脂。