阳离子交换树脂的污染与处理
阳离子交换树脂的污染及复苏方法研究_张翠玲
收稿日期:2006-11-08基金项目:甘肃省自然科学基金项目(20577018)阳离子交换树脂的污染及复苏方法研究张翠玲,郝火凡,赵保卫,欧乙成(兰州交通大学环境与市政工程学院,甘肃兰州 730070)摘 要: 研究了不同浓度的铁离子、亚铁离子和油类物质对树脂污染的影响程度.同时采用 盐酸一食盐一亚硫酸钠 复苏法对污染树脂的复苏进行了探讨.结果表明:在相同时间内,树脂的污染程度随污染物浓度的增加而增大;同浓度的铁离子对树脂的影响比亚铁离子要大;复苏效果总体较好,亚铁离子污染树脂的复苏效果最好,铁离子次之,油类最差.关键词: 阳离子交换树脂;污染;复苏;交换容量中图分类号: TQ 460 文献标识码: A 文章编号:1004-0366(2007)04-0071-03A Study on Pollution and Recovery of Cation Exchanges ResinZH ANG Cu-i ling,H A O H uo -fan,ZH A O Bao -w ei,OU Y-i cheng(S chool of Env ir onmental Science and M unicip al Engineer ing ,L anz hou J iaoto ng Univ er s ity ,Lanz hou 730070,China)Abstract: T he impacts of po llution of different concentrations of iron,fer rous iro n and o il on the resin material ar e investig ing H C-l NaC-l N a 2SO 3 recovery metho d,the po llutied resin recovery is dis -cussed.Results show that in the equal time,the extent of po llution increases with the co ncentration of po-l lutants ;the im pact of po llution of iron o n the resin is larger than that of the ferrous ions w ith the same concentration.The recovery is beetter as a w hole.T he recovery of ferrous io n po llution r ecovery is the best,and that o f ir on ion pollutio n is beltter than that of oil.Key words: cation ex chang e resin;pollutio n;reco ver y;exchange capacity 离子交换树脂是一类带有功能基的网状结构的高分子化合物,其结构由3部分组成:不溶性的三维空间网状骨架,连接在骨架上的功能基团和功能基团所带的相反电荷的可交换离子.离子交换树脂通常制成珠状的小颗粒,多数通用的树脂产品的有效粒径在0.4mm ~0.6m m 之间,活性基团一般都处在树脂网孔内,外来离子必须进入网孔内才能进行离子交换.离子交换树脂具有强稳定的化学性质,母体本身不与酸、碱起作用.阳离子交换树脂是指分子中含有酸性基团的离子交换树脂,它在水及其他极性溶剂中发生溶胀,能在水中离解出H +而使溶液呈酸性[1].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.一些阳离子被吸附的顺序如下:Fe 3+>A l 3+>Pb 2+>Ca 2+>M g 2+>K +>Na +>H +[2].自从1935年亚当斯(A dams)和霍姆斯(H olm es)研究合成了第1批离子交换树脂 聚酚醛系强酸性阳离子交换树脂和聚苯胺醛系弱碱性阴离子交换树脂以来,尤其是20世纪70年代以后,离子交换树脂的合成及应用技术得到了长足发展.阳离子交换树脂目前主要用于:水处理、食品工业、制药工业、合成化学和石油化学工业、环境保护、湿法冶金、原子能、半导体、电子工业等,其中水处理领域离子交换树脂的需求量最大,约占离子交换树脂产量的90%.随着离子交换树脂的广泛使用,树脂的污染及修复问题已受到人们的重视[3,4],经研究发现阳离子交换树脂主要的污染物有水预处理过程残留的混凝剂,水中含有的铁离子、输送管道中腐蚀产生的铁化物,有机物、油类、自来水中残留的余氯第19卷 第4期2007年12月 甘肃科学学报J ournal of Gansu S cien cesVol.19 No.4Dec.2007等.污染后的树脂颜色明显加深,由淡黄色变为棕色、紫红色、甚至近似黑色,交换容量有较大幅度下降,周期产水量随树脂污染程度的加剧而急剧下降.我们以铁离子、亚铁离子、菜籽油为目标污染物,主要研究了阳离子交换树脂的污染程度随溶液中铁离子、亚铁离子、菜籽油浓度的变化关系及其对污染树脂复苏效果的影响.1 实验部分1.1 主要仪器及药品主要仪器有:电动离心沉淀机(A nke T DL-40B),202-1型电热恒温干燥箱(上海实验仪器有限公司),电子天平,电热恒温水浴锅,电导仪,分液漏斗,玻璃离心过滤管,秒表,称量瓶,具塞三角烧瓶.药品包括:强酸性阳离子交换树脂,盐酸,氢氧化钠,甲基红,次甲基蓝,酚酞,甲基橙,无水乙醇,氯化钙,硫酸亚铁,硫酸铁,菜籽油.1.2 污染树脂的制备及测定(1)树脂的预处理 预处理按GB5476-85离子交换树脂预处理方法进行.(2)污染树脂的制备 配制浓度分别为0.25mg/L、0.50mg/L、0.75m g/L、1.00m g/L、1.25mg/L的亚铁离子溶液和浓度分别为0.25mg/L、0.50mg/L、0.75m g/L、1.00m g/L、1.25m g/L的铁离子溶液,各取5mL移入装有200mL阳离子交换树脂的容器中,分别加入500mL的蒸馏水,30 恒温振荡30min后密封静置,30d后测定全交换容量; 各取1mL、2mL、3 mL、4mL、5mL的菜籽油放入装有200m L阳离子交换树脂的容器中,分别加入500mL的蒸馏水, 30 恒温振荡30min后密封静置,30d后测安全交换容量.(3)测定 按GB8144-87阳离子交换树脂交换容量测定方法测定,交换容量越小说明树脂所受的污染越严重.1.3 污染树脂的复苏及效果测定(1)复苏方法 相关研究[5,6]证明 盐酸 食盐 亚硫酸钠 复苏法是修复受污染阳离子树脂比较好的方法,以下采用的是4%的盐酸、4%的食盐和0.08%的亚硫酸钠混合液,取制备好的污染树脂,加人到一定比例的混合液中进行浸泡处理.(2)复苏效果测定 复苏效果通过测定复苏后树脂的全交换容量来衡量,全交换容量越高说明复苏效果越好[7].2 结果与讨论2.1 树脂污染程度与污染物浓度的关系随着污染物浓度(体积)的增加全交换容量逐渐下降;相同浓度条件下,铁离子污染的树脂全交换容量明显低于亚铁离子污染的树脂.由图1和图2所示.图1 树脂全交换容量与铁离子和亚铁离子浓度Fe2+ Fe3+图2 树脂全交换容量与溶液中菜籽油的体积2.2 树脂污染程度与污染物浓度的关系盐酸 食盐 亚硫酸钠 复苏法对铁和油污染的树脂都有较好的复苏效果,绝大多数树脂的全交换容量恢复到了空白的80%以上,树脂的复苏效果随受污染时污染物浓度的增大而略成下降趋势,同时可看出受铁离子污染的树脂复苏效果整体比受亚铁离子污染树脂复苏效果要差.由图3和图4所示.图3 复苏后树脂交换容量与铁的浓度Fe2+ Fe3+72 甘肃科学学报 2007年 第1期图4 复苏后树脂交换容量与油的浓度的关系3 结论随着污染物浓度(体积)的增加树脂全交换容量逐渐下降,时间相同时树脂的污染程度随污染物浓度的增加而增加;相同浓度条件下,铁离子对树脂的影响明显高于亚铁离子对树脂的影响,而且在相同的复苏条件下,亚铁离子污染的树脂的复苏效果优于铁离子污染的树脂的复苏效果[8],所以树脂使用或再生过程中应适当添加还原剂降低铁离子含量,减少铁对树脂的污染.参考文献[1] 武银华.水处理技术的研究进展.[J].广东化工,2004,20(z1):49-50.[2] 王广珠,汪德良,崔焕芳.离子交换树脂使用及诊断技术[J].北京:化学工业出版社,2004.[3] 贾波,周柏青,李芹.阳离子交换树脂的污染与复苏[J].工业用水与废水,2003,34(5):16-18.[4] 郑成远.离子交换树脂污染的诊断及处理方法[J ].冶金动力,2007,120(2):42-45.[5] 袁锡妹.铁污染阳离子交换树脂的复苏比较及测定[J].腐蚀与防护,2002,23(10):458-459.[6] 贾波,周柏青,李芹.阳离子交换树脂铁污染的复苏研究[J ].热力发电,2004,33(04):20-23[7] 张国珍,宋小三.活性炭吸附T NT 废水实验研究.[J ].甘肃科学学报,2007,19(3):150-153.[8] 武福平.受严重污染的强碱阳树脂复苏实验研究.[J ].甘肃科学学报,2006,18(4):102-105.作者简介:张翠玲,(1973-)女,山东省梁山人,1996年毕业于兰州铁道学院环工系,现任兰州交通大学环境与市政工程学院讲师.73第19卷 张翠玲等:阳离子交换树脂的污染及复苏方法研究。
火电厂水处理阳离子交换树脂污染的原因与复苏
【 关键词 】 火电; 水处理 ; 阳离子换树脂; 污染; 复苏
0 前 言
在火电厂的生产过 程中. 水作 为大部分机械设备 的工作介质和冷 却手段其消耗量非常巨大 我厂化学水处理每天外供 及 自用 除盐水量 在4 0 0 m  ̄ / d左 右 可 见 火 电厂 发 电及 工 艺 用 水 量 之 多 而 火 电 厂 的用 水 质量必须严格要求 . 有的超高压设 备的补 给水甚 至需要接 近纯水水 质 的补 给水 困为补给水质 的达标 与否关系到生产 机械的安全运 行 但 是, 由于火 电厂的水源般都是没有经过处理 的地下水 . 因此 . 必须对 水 进行严格的处理后才能投入火电生产用 目前绝大多数火电厂都是采 用离子交换法 制取 除盐水而作 为离子交换法核 心部件 的阳离 子交换 树脂其性能的好坏将直接影响到电厂设备 的安全 、 高教 的运行 。 因此 , 针对离子交换树脂 在生产过程 中因为化学结构 遭到破坏或者 收到杂 质污染而出现的中毒现象 . 准确 分析其受 到污染 的原 因并 提出相应的 解决办法对火电厂生产运行就显得 非常重要
1 火 电厂 水 处 理 阳 离 子 交换 树 脂 污 染 的 原 因
所谓离子交换树脂 . 就是用 苯乙烯 或者丙烯 酸通 过聚合反应生成 的具有独立三维空间的的立体骨架 . 再 对骨架 导人不 同的化学基团加 以修饰所得 到的物 质. 按 照导入 团得性质可分 为阳高于交换 树脂和 阴 离子 交换树脂两大类 阳离子交换树 脂大都是 向骨架导人 硫酸基 ( 一 s 0 H 1 、 羧基( 一 C O O H ) 或苯酚基( 一 C  ̄ q , O H ) 等酸性基 团 , 在水溶液中能够 电离 出氢离子 . 溶液中的金属离子或其 他阳离 于进行交换 如含有硫 1 . 5 再 生 剂 的污 染 酸基 的阳离子交换树 脂可将其结构式 简单表示 为 R — s O H式 中 R代 再 生 剂 的 污 染 一 般 主要 是 由 于 再 生 剂 的 铁 含 量 超 标 及 再 生 剂 中 表树脂母体其交换机理为 含氯引起 的 有研究表明 : 再生剂中含有 F e 0 、 N a C I O 时会发生化学 2 R— S O 3 H+ C a  ̄ + = ( R— S O 3 ) 2 C a + 2 H 反应 生成高价铁酸盐进而 导致 铁污染且游离 氯会使树脂 的结构发生 水处理系统 中的 阳离子交换树脂 . 可以经过离子交换反应除去水 变化 ( 如溶胀 、 破损及降解等 ) 严重影响树脂 的交换能力 。 中的金属离子等 阳离子 从而为火电厂各种 高压设备 提供合格 的除盐 水 阳离子交换树脂虽然 比阴离子交换树脂要相对稳定 . 但在使用过 2 阳 离子 交换 树 脂 污 染 后 的 复苏 方法 程 中. 或者在运输及存储时也容易因为有害物质的侵入或者结构 的破 首 先. 必须 明确树脂受到 的是何种污染然后才能针对性 的采取 复 坏而受到污染 . 严 重 影 响 阳离 子 交 换 树 脂 的 工 作 性 能 树 脂 污 染 一 般 苏措施 把好水源关 . 树脂 中的污染物主要 与水资源有关系 因此水 资 分为二种氧化剂等污染和树脂交换孔被杂质堵塞或者表面被覆盖 . 交 源成 为防止树脂污染 的一个重要因素 避免直接将井 水被 污染 的其 它 换基 团被 占据产生树脂 中毒 . 导致交换容量下降 . 再生困难。 这种情况 水源直接送入 阳床 一般采用 自来水 . 自来水中没有悬 浮物 , 可以避免 是可 以通过树脂性能恢复 的处理来复苏其机能 但 是前一种情况树脂 污染 . 利用 自来水还有 另外一十优势 . 那 就是可 以提 高树 脂 的工交 降 老化是无法恢 复的 结合火 电厂 的生产工艺和生产过程来看 , 火 电厂 低此对程中的酸碱 消耗量 ; 但是利用 自 来水的管道 , 应该 随时清 理 , 避 水处理 系统 中的阳离子交换树脂容易受到金属离子的污染 、 悬浮物 的 免腐蚀. 机械工作 中所需要 的油脂应避免对水源的污染 污染 和有机物 的污染此外 油脂和阳离子交换树脂再生剂的纯度也 会 铁污染可以采用 1 0 %的盐酸进行 浸泡处理然后 用蒸 馏水 冲洗 反 影 响树脂 的性能 复进行直 至排出的废液 中无 F e 再用碱 沉淀铁 离子然后 调节附 至中 1 . 1 金属 离 子 的污 染 性即可 为预 防阳离子交换树脂的铁污染 . 建议 定期 用 5 %一 l 0 %的热 金属离子 的污染 主要包括铁污染和铝 、 钙污染 阳离子交换树 脂 盐酸溶液浸泡 发生铝 、 钙污染时 , 通常采用 1 0 %的盐酸溶液加络合剂 容易受到铁污染主要 是困为 :火 电厂的水源一般是 地下水或者地 表 对阳树脂进行冲洗 就可达到复苏 的效果 水. 由于环境污染 问题 . 导致水 中金属 离子尤其是铁 离子含量严重 超 有机物污染有两种方法可 以复苏 . 是采用氯化钠和氢氧化钠 按 3 标: 设备的进水管道或 者交换器 内部 受到腐蚀而产 生铁 化物 : 此外 有 比 1的比例配置成 的混合溶液对 被污染的树脂进 行浸泡处理然 后用 的再 生剂也含有少量 的铁杂质 相关学者研究表 明. 铁对 阳离子 交换 盐酸 除去沉 淀物 . 调节 P H即可复苏 阳树 脂 . 二是采用含 次氯酸 钠的 树脂 的污染 主要是 因为 F e “ . 水源 中的铁离子大都 以 F e “ 的形式 存在 , 氢氧化钠溶液处理 但是次氯酸钠 的强氧化性对树 脂有损害使用 时必 其容易与树脂发生交换反应 . 而且 F e “ 非常容易被氧化为 F e . 而F e n 须严格控制浓度和时间 . 处理 次数般不 能超过 两次 在水溶 液中容易形成带正 电荷 的胶体粒子 . 带正 电荷 的胶体会 吸附其 油脂污染采用 5 %的 N a O H溶液 、 或N a O H与 N a , C O 混 合液进行 它杂质进 步形成高价铁化物 而沉积在树脂交换通道 内部 . 从 而堵 塞 阳 清洗 . 也可采用非离子型表面活性剂来复苏 阳树脂 而悬浮物的污染 离子交换树脂 的交换通道 : 另外 , 由于阳离子交换树脂 的吸附作 用 , 悬 利用空气来搅动树脂 . 达到对树脂进 行擦洗 的 目的 . 今儿 复苏树脂 。 再 浮状态的铁化物容 易受到 阳离子 交换 树脂 的吸附作用而在交换 树脂 生剂 的污染 目前 还没有很好 的解决办法 只能通过控制再 生剂 中的 的表 面形成一层铁 化物从而阻止 了水中 的其它 离子与树脂 的交 换反 F e . Na C I 等杂志 的含量来预防污染
离子交换树脂预处理
离子交换树脂预处理:离子交换树脂广泛使用于生产中,但是其预处理却是几十年一贯制的千篇一律地照抄着上个世纪60年代国外的操作规程。
经常有朋友问这方面的东西,我想写出心得让大家共享。
阳离子交换树脂如果只是用于离子交换,那就直接从第二步开始操作。
如果需要无污染水相,请如下预处理操作:第一步:去除有机杂质残留1.乙醇2BV(树脂体积)4小时流。
2.根据需要用水(纯水)洗净乙醇。
3.放干水液面并用高压空气吹至无水下流。
第二步:再生。
1.用2-4%液碱浸泡树脂1-3小时;2.高压空气吹至无水下流;3.用纯水洗碱,具体步骤可:水浸泡住树脂二十分钟,用高压空气吹至无水下流,测压出水PH;再水浸泡住树脂二十分钟,用高压空气吹至无水下流,测压出水PH,直至PH=84.用2-4%盐酸浸泡树脂1-3小时;5.高压空气吹至无水下流;6.用纯水洗酸,具体步骤可:水浸泡住树脂二十分钟,用高压空气吹至无水下流,测压出水PH;再水浸泡住树脂二十分钟,用高压空气吹至无水下流,测压出水PH,直至PH=6.57.加满纯水备好待用。
同样阴离子交换树脂如果只是用于离子交换,那就直接从第二步开始操作。
如果需要无污染水相,请如下预处理操作:第一步:去除有机杂质残留1.乙醇2BV(树脂体积)4小时流。
2.根据需要用水(纯水)洗净乙醇。
3.放干水液面并用高压空气吹至无水下流。
第二步:再生。
1.用2-4%盐酸浸泡树脂1-3小时;2.高压空气吹至无水下流;3.用纯水洗酸,具体步骤可:水浸泡住树脂二十分钟,用高压空气吹至无水下流,测压出水PH;再水浸泡住树脂二十分钟,用高压空气吹至无水下流,测压出水PH,直至PH=64.用2-4%液碱浸泡树脂1-3小时;5.高压空气吹至无水下流;6.用纯水洗碱,具体步骤可:水浸泡住树脂二十分钟,用高压空气吹至无水下流,测压出水PH;再水浸泡住树脂二十分钟,用高压空气吹至无水下流,测压出水PH,直至PH=7.57.加满纯水备好待用。
阴阳离子交换树脂
【新树脂的预处理】新树脂常含有溶剂、未参加聚合反应的物质和少量低聚合物,还可能吸着铁、铝、铜等重金属离子。
当树脂与水、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,在使用初期污染出水水质。
所以,新树脂在投运前要进行预处理。
1、阳离子树脂的预处理:首先使用饱和食盐水,取其量约等于被处理树脂体积的两倍,将树脂置于食盐水中浸泡18-20小时,然后放尽食盐水,用清水漂洗净,使排出水不带黄色;其次再用2-4%NaOH溶液,其量与上相同,在其中浸泡2-4小时(或小流量清洗),放尽碱液后,冲洗树脂直至排出水接近中性为止;最后用5%HCL溶液,其量亦与上同,浸泡4-8小时,放尽酸液,用清水漂流至中性待用。
2、阴离子树脂的预处理:首先使用饱和食盐水,取其量约等于被处理树脂体积的两倍,将树脂置于食盐水中浸泡18-20小时,然后放尽食盐水,用清水漂洗净,使排出水不带黄色;而后用5%HCL浸泡4-8小时,然后放尽酸液,用水清洗至中性;而后用2%-4% NaOH溶液浸泡4-8小时后,放尽碱液,用清水洗至中性待用。
分类产品名称功能基团体积交换容量mmol/ml≥出场形式国外树脂对应牌号主要用途强酸性苯乙烯系阳离子树脂001*4-SO3H 4.50 Na+AmberliteIR-118高纯水制备及抗菌素提炼等002-scAmberliteIR-122抗菌素提取与D113SC配套双层床大孔弱酸性丙烯酸系阳离子树脂D111-COOH9.5H+AmberliteIRC-84循环水处理、废水处理、脱色110 11.5AmberliteIRC-84用于提取链霉素及分离碱性抗菌素、硬水软化、纯水制备122 4.00用于提纯维生素B12、钼酸铵精制、链霉素、土霉素、四环素等抗菌素的脱色味精脱色强碱性苯乙烯系阴离子树脂201*4 -N+/(CH3)3 3.80CL-AmberliteIRA-401纯水、高纯水置备、糖液脱色、生化制品的制备等202-N+/(CH3)2\C2H4OH3.10AmberliteIRA-900纯水制备、配套双层床大孔强碱性苯乙烯系阴离子树脂D296 3.60CL-用于有机物脱色和纯水制备D202-N+/(CH3)2\C2H4OH3.50AmberliteIRA-910纯水制备、放射性元素提取、稀有元素分离大孔弱碱性苯乙烯系阴离子树脂330-N+/(CH3)2.H2O9.00WofatitL-165用在链霉素提炼中起中和作用、也可用于中和有机酸及用于制备纯水离子交换树脂是一类具有离子交换功能的高分子材料。
本溪阳离子交换树脂活化
本溪阳离子交换树脂活化
阳离子交换树脂是一种吸附性材料,可以有效地去除水中的阳离子污染物,如重金属离子、有机物离子等。
但在长期使用中,阳离子交换树脂会逐渐失去活性,需要进行活化处理,以保证其吸附效果和使用寿命。
本溪阳离子交换树脂活化的方法通常有以下几种:
1. 酸活化法:将树脂浸泡在酸性溶液中,如硫酸、盐酸等,以去除树脂中的碱性杂质,并恢复其酸性功能。
2. 碱活化法:将树脂浸泡在碱性溶液中,如氢氧化钠、氢氧化钾等,以去除树脂中的酸性杂质,并恢复其碱性功能。
3. 盐酸-氯化钠活化法:将树脂浸泡在盐酸-氯化钠混合溶液中,以去除树脂中的杂质和污染物,并恢复其吸附功能。
4. 熱活化法:将树脂加热至一定温度,使其发生化学变化,从而恢复其吸附能力和活性。
以上活化方法均需要严格控制处理时间、处理温度、溶液浓度等参数,以避免对树脂材料产生副作用或损坏。
同时,活化后的阳离子交换树脂需要进行彻底的洗涤,以去除残留的处理剂和杂质,以保证其正常使用。
浅析火电厂水处理介质阳离子交换树脂污染的成因与复活
阳床 ,将树脂表面残 留的悬浮物清 除,并 防水至监视孑 L 下 、交换器
上 部 。稀 释 盐 酸 浓 度 至 1 5 % 溶液 , 并流 经 是 小 的弱 酸 阳离 子 交 换 器
与强酸 阳离子 交换器 的树脂层 ,这 时可等待酸溶液 自弱酸 阳离子交 换器 正排 阀中流 出,这时 ,再流入 1 5分钟至 2 5分钟的 1 5 % 浓度 的 稀盐酸 溶液 ,并将 喷射器 、再生泵停运 ,将弱酸 阳床正排 阀关 闭, 1 5 h树脂浸泡 。树脂上 的 F e 会与盐酸中的 H 发生交换反应 。这时 , 树脂 层 可 用 除盐 水 进 行 冲 洗 , 注 意 强 酸 阳床 出水 是 P H指 应 大于 5 . 5 。 用盐酸 溶液 1 5 % ,流 经弱酸 阳离子 交换器 、强酸 阳离子交换器 的树 脂层 ,可等 待酸 于i 酸阳离子交换器正排 阀中排 出,四十分钟后 , 将喷射器 的进水 阀与进酸 阀关 闭,并将再生泵停止运行。经过 8 h的 浸泡后 ,对 树脂层采 用除盐水进行冲洗 ,其冲洗流量为 i 7 T / h ,至 此,树脂 复活就完成 了。
2治理 污染 、复活功能 2 . 1原水含盐量的降低 在 发 生 污 染 后 ,首 先 对 各 种 本 体 、管 道 的 防 腐 脱 落 情 况 进 行 检 查,如是防腐脱落 问题 ,则应及时进 行相应处理 。因为原水的含铁
量 较 高 ,因 此 ,为 了确 保 合 格 深 井 水 , 应 降 低 原 水 中 含 铁 量 ,暂 停
Hi g h& Ne w Te c h n o l o g y
浅析火 电厂水处理介质 阳离子交换树脂污染的成 因与复活
离子交换树脂污染的处理及预防
( ) 生系统 5再
阴、 阳离子 交换 树脂 失效后 , 分
别用 一定 浓度 的 N O a H溶 液和 H S 液再 生 。 2O 溶
表 1 各 离 子 交 换 器 中装 填 树 脂 类 别
T b 1 Re i l s i c t n i i e e tin e c a g r a. sn c a sf ai n d f r n o — x h n e i o f
子 交换 后 ,当再 生液 中 c 和 s 离 子 浓度 的乘 a 0
积 超 过 C S 度 积 至 一定 范 围后 , aO 沉 淀 就 aO 溶 CS 会 从水 溶 液 中析 出覆 盖在 树 脂表 面上 , 而造 成钙 对
50蒸 气 冷凝 液 回收 , 一级 除盐水 混合 。 0) 与
Ab ta t s r c :The r a o fp lut n s h a ac u ,ion a r a c n c e ia tr te t e ts se t e s nso o l i uc sc li m r nd og nis i h m c lwa e r am n y t m o o i n-e c a e r sn o x h ng e i we e a a y e r n l z d.Th oc s t o o e o e i x h ng c pa i r i r d e ,a d e pr e s me h ds fr r c v rng e c a e a ct we e nto uc d n y
造
摘
要: 了化学水处理系统 中钙 、 、 分析 铁 有机物等污染树脂的原因 , 介绍 了恢 复树脂 的交换能力的处理
方 法 , 出 了合 理 的 预 防措 施 。 提
阴阳离子交换树脂
【新树脂的预处理】新树脂常含有溶剂、未参加聚合反应的物质和少量低聚合物,还可能吸着铁、铝、铜等重金属离子。
当树脂与水、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,在使用初期污染出水水质。
所以,新树脂在投运前要进行预处理。
1、阳离子树脂的预处理:首先使用饱和食盐水,取其量约等于被处理树脂体积的两倍,将树脂置于食盐水中浸泡18-20小时,然后放尽食盐水,用清水漂洗净,使排出水不带黄色;其次再用2-4%NaOH溶液,其量与上相同,在其中浸泡2-4小时(或小流量清洗),放尽碱液后,冲洗树脂直至排出水接近中性为止;最后用5%HCL溶液,其量亦与上同,浸泡4-8小时,放尽酸液,用清水漂流至中性待用。
2、阴离子树脂的预处理:首先使用饱和食盐水,取其量约等于被处理树脂体积的两倍,将树脂置于食盐水中浸泡18-20小时,然后放尽食盐水,用清水漂洗净,使排出水不带黄色;而后用5%HCL浸泡4-8小时,然后放尽酸液,用水清洗至中性;而后用2%-4% NaOH溶液浸泡4-8小时后,放尽碱液,用清水洗至中性待用。
分类产品名称功能基团体积交换容量mmol/ml≥出场形式国外树脂对应牌号主要用途强酸性苯乙烯系阳离子树脂001*4-SO3H 4.50 Na+AmberliteIR-118高纯水制备及抗菌素提炼等002-scAmberliteIR-122抗菌素提取与D113SC配套双层床大孔弱酸性丙烯酸系阳离子树脂D111-COOH9.5H+AmberliteIRC-84循环水处理、废水处理、脱色110 11.5AmberliteIRC-84用于提取链霉素及分离碱性抗菌素、硬水软化、纯水制备122 4.00用于提纯维生素B12、钼酸铵精制、链霉素、土霉素、四环素等抗菌素的脱色味精脱色强碱性苯乙烯系阴离子树脂201*4 -N+/(CH3)3 3.80CL-AmberliteIRA-401纯水、高纯水置备、糖液脱色、生化制品的制备等202-N+/(CH3)2\C2H4OH3.10AmberliteIRA-900纯水制备、配套双层床大孔强碱性苯乙烯系阴离子树脂D296 3.60CL-用于有机物脱色和纯水制备D202-N+/(CH3)2\C2H4OH3.50AmberliteIRA-910纯水制备、放射性元素提取、稀有元素分离大孔弱碱性苯乙烯系阴离子树脂330-N+/(CH3)2.H2O9.00WofatitL-165用在链霉素提炼中起中和作用、也可用于中和有机酸及用于制备纯水离子交换树脂是一类具有离子交换功能的高分子材料。
离子交换树脂污染与复苏处理
阳树 脂一 旦污 染 , 根据 不 同的 污染 程度 采取 不 同的方 法把 污染 物及 时 除
去
( 1 ) 压 缩空 气擦 洗法
主要是除去树脂表面的悬浮物, 先将树脂 , 小反洗再大反洗, 待树脂沉降之 后树 脂表 面 留有 3 0 0 mm ̄右 , 用 压缩 空气 从树 脂的最 底部 进入 , 保持 阳床的顶 部 出排 气 口压 力在O . ma 左右 1 O 分左 右 , 再 反洗 至水清 , 这 样如 此循环 几次直 到反洗 出水澄 清为 止就 会到 目的。 ( 2 ) 酸洗 法
从树 脂污染 的状 况来看 , 假若树 脂是被铁 离子 、 铝离 子等污染 , 用压 缩空气 擦洗是 难 以除去 的 , 可 以使用 盐酸 ( 必须 质最 合格 的盐酸 ) 处理。 可 以事先 做个 小型试验 来确 定树脂污 染的程 度 以便确 定酸洗 的浓度 以及酸 洗的 时间 , 可以利 用现 场的再 生系 统 , 配置 合适 的盐酸 浓度进 行 酸洗 。 酸洗 之前 树脂 最好使 用压 缩空气 擦洗 、 反洗 后再 进行 酸洗 或者 酸 的浸泡 。
2 . 2 阳树 脂 的处理 方法
阴树 脂被铁 铝化合 物 的污染 , 主要 是再 生剂 的不合格含 铁 的化合 物超 标 、 入 口水 含铁量 太大 造成 的 , 当进水 含有大 量 的大分 子有机 化合 物时 , 铁 与大分 子有机化合物生成络合物, 进入树脂网, 导致树脂受到污染。 树脂受到污染颜色 变 为黑 色 , 性能 变坏 、 再 生剂 用量 增大 、 自耗 水量增 大 、 出水质量 不 合格 。 ( 3 ) 胶 体硅 的污 染 强碱 阴树 脂一般 不会受到 胶体硅 的污 染 , 它在天 然水 中不 能直接交 换水 中 的胶 体硅 , 当水通 过树脂 时胶体硅 含量有 所下降 , 在正 常 睛况 之下 , 胶体硅 不会 无污 染阴树 脂的 , 但是 , 在外界 的条件 影响之 下 , 如再生 温度 、 再 生 液的纯度 、 再 生液 的浓 度 、 再生液 的流 速调整 不 当以及 强碱 阴树脂 失效后 长 时间不 处理 , 阴 树脂 均 可收到 胶体 硅 的污染 。
阳离子交换树脂应用研究进展
阳离子交换树脂应用研究进展阳离子交换树脂应用研究进展引言:阳离子交换树脂(cation exchange resin)是一类广泛应用于水处理、环境保护、制药、化工等多个领域的重要材料。
其具有良好的选择性吸附、离子交换和分离纯化等特点,因此在离子交换、吸附和分离纯化过程中发挥着重要的作用。
本篇文章将探讨阳离子交换树脂在各个领域的应用研究进展。
一、水处理领域1. 除盐:阳离子交换树脂可用于钠离子和钙镁离子的除盐作用,应用广泛。
2. 重金属去除:阳离子交换树脂在水处理中也可用于重金属离子(如铅、镉、铬等)的去除,其选择性和吸附能力得到了广泛的研究和应用。
3. 去除有机污染物:硫酸树脂和醋酸树脂是一类特殊的阳离子交换树脂,广泛应用于有机污染物的去除,如苯酚、苯胺等。
二、环境保护领域1. 废水处理:阳离子交换树脂是一种重要的废水处理材料,可用于废水中有害离子的去除和纯化,比如氟离子、氯离子等。
2. 水体净化:阳离子交换树脂通过吸附和离子交换作用,对水体中的污染物进行净化,改善水质。
三、制药领域1. 药物分离纯化:阳离子交换树脂在药物的制备和纯化过程中发挥着重要的作用。
它不仅可以去除杂质离子,还可以通过pH 控制来调节目标物的吸附和解吸,从而实现对药物的有效分离和纯化。
2. 药物输送系统:通过阳离子交换树脂的附载功能,可制备出药物在适当条件下逐渐释放的药物输送系统,用于缓释给药,提高药物的疗效和降低毒副作用。
四、化工领域1. 分离纯化:阳离子交换树脂在分离和纯化过程中具有良好的选择性和吸附性能,可用于有机物的分离纯化,并在很大程度上提高化工产品的质量。
2. 催化作用:部分阳离子交换树脂还具有催化活性,如用于酸催化反应、交换反应等。
结论:阳离子交换树脂以其良好的吸附和选择性离子交换能力,广泛应用于水处理、环境保护、制药和化工等领域。
随着科学技术的不断发展,阳离子交换树脂的种类和性能不断完善,应用范围也越来越广泛,为各个领域的发展和进步提供了重要的支撑。
阳离子交换树脂处理工艺
阳离子交换树脂处理工艺
阳离子交换树脂是一种常用的水处理方法,其原理是通过树脂颗粒吸附水中的阳离子,从而达到去除水中杂质的目的。
阳离子交换树脂处理工艺主要包括预处理、吸附和再生三个步骤。
预处理阶段主要是对原水进行初步处理,去除悬浮物、沉淀物、有机物等杂质,使水的水质达到要求,保证后续处理的顺利进行。
常用的预处理方法包括过滤、沉淀、氧化等。
吸附阶段是阳离子交换树脂处理的核心步骤。
在这个过程中,原水通过树脂层,被树脂吸附,从而去除其中的阳离子。
吸附的过程中,树脂的吸附量会随着时间的推移而逐渐降低,因此需要定期进行再生。
再生阶段是将已吸附的阳离子从树脂中提取出来,使树脂重新具备吸附能力。
再生方法多种多样,包括反向洗涤、酸洗、碱洗、高盐洗等。
再生后的树脂可以继续使用,使得阳离子交换树脂处理工艺具有经济环保的优点。
在实际应用中,阳离子交换树脂处理工艺被广泛应用于水处理、废水处理、纯水制备等领域。
通过不同的树脂种类、预处理方法和再生方法,可以实现对不同水质的高效处理,满足不同领域的需求。
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阳离子交换树脂的作用
阳离子交换树脂的作用阳离子交换树脂是一种高分子化合物,其分子结构中含有可与阳离子发生反应的功能基团。
这些功能基团可以吸附阳离子,并与之发生化学反应,形成树脂与离子之间的化学键。
树脂中的功能基团通常是阴离子基团,如磺酸基团、羧酸基团等,它们能与阳离子产生静电作用,吸引并捕获阳离子。
1.水处理:阳离子交换树脂被广泛应用于水处理领域中,用于去除水中的硬度离子(如钙、镁离子)和重金属离子(如铜、铁、镉等)。
硬度离子会导致水垢的形成,降低水质和设备的使用寿命,而重金属离子对人体健康有害。
阳离子交换树脂能够有效地去除水中的这些有害离子,提高水质。
2.色素去除:阳离子交换树脂可以用于食品加工和纺织工业中的色素去除。
在一些食品加工过程中,色素残留会影响产品的质量和外观,在纺织工业中,染料残留可以导致染色品的色牢度降低。
阳离子交换树脂可以与色素发生反应,吸附和去除色素,从而提高产品的质量。
3.药物分离和纯化:阳离子交换树脂在制药工业中也有重要的应用。
它可以用于药物的分离和纯化过程中,去除杂质和其他药物成分,得到纯净的药物品。
此外,阳离子交换树脂还可以用于药物的缓释系统中,通过控制药物与树脂之间的离子交换,延长药物的释放时间。
4.环境保护:阳离子交换树脂还可以用于环境保护领域中的废水处理和空气净化。
它可以吸附和去除废水中的污染物和有害离子,提高废水的处理效果,减少对环境的影响。
在空气净化方面,阳离子交换树脂可以吸附和去除空气中的有害气体和颗粒物,改善空气质量。
需要注意的是,阳离子交换树脂在使用过程中需要定期进行再生或更换,以恢复吸附能力。
此外,阳离子交换树脂的选择和使用要根据具体的应用需求和工艺要求进行,以确保其有效性和安全性。
离子交换树脂操作步骤
精品好资料——————学习推荐操作步骤:树脂的预处理——装柱——清洗——出水——树脂再生一、树脂的预处理:1、阳离子交换树脂的预处理:将树脂置于洁净的容器中,用清水漂洗,直到排水清晰为止。
用水浸泡树脂12~24小时,使树脂充分膨胀。
如为干树脂,应先用饱和氯化钠溶液浸泡,再逐步稀释氯化钠溶液,以免树脂突然急剧膨胀而破碎。
用树脂体积2倍量的2~5%HCl溶液浸泡树脂2~4小时,并不时搅拌。
然后用低纯水洗涤树脂,直至溶液PH接近于4,再用2~5%NaOH溶液处理,处理后用水洗至微碱性,再一次用5%HCl溶液处理,使树脂变为氢型,最后用纯水洗至PH=4,无Cl-即可。
2、阴离子交换树脂预处理:与阳离子树脂相同,只是在树脂用NaOH处理时,可用5~8%NaOH溶液,用量增加一些,使树脂变为OH型后不要再用HCl处理。
如果树脂量少,及要求较高时,在水洗后,增加一步醇洗,效果会更好一些。
二、装柱将交换柱洗去油污杂质,用去离子水冲洗干净,在柱中先装入半柱水,然后将树脂和水一起倒入柱中。
装柱时应注意柱中的水不能漏干,否则,树脂间形成气泡,影响交换效率。
三、清洗、出水装柱完成后,先用纯水按出水顺序流过交换柱,初出水含有装柱过程混入的杂质应弃去,待出水达到要求后,即可通入原水,进行正常的制水。
四、树脂的再生离子交换树脂使用失效后,可用酸碱再生处理,重新使用。
1、阳柱再生:逆洗:将水从交换柱底部通入,废水从顶部排出,将被压紧的树脂松动,洗去树脂碎粒及其他杂质,排除树脂层内的气泡,洗至水清澈。
加酸:将4~5%HCl水溶液从柱的顶部加入,控制流速,约30~45分钟加完。
正洗:将水从柱顶部通入,废水从柱下端流出,控制流速为约2倍于加酸的流速,开始的15分钟可慢些。
洗至PH3~4,此时用铬黑T检验应无阳离子。
2、阴柱再生:逆洗:用阳柱水逆洗,可将阳柱出水口连接至阴柱下端,通入阳柱水。
条件同阳柱。
加碱:将5%NaOH溶液从柱顶部加入,控制一定流速,使碱液在1~1.5小时加完。
强酸性阳离子交换树脂洗脱顺序
强酸性阳离子交换树脂洗脱顺序强酸性阳离子交换树脂洗脱是良好的选择,是用来处理水中各种污染物的有效方法。
它可以帮助用户更有效地排放污水,以确保环境安全。
强酸性阳离子交换树脂洗脱是洗脱复杂的水体中的污染物的常用方法,因其具有灵敏的选择力,在一定的低pH值下它能有效去除水中的污染物。
1. 工艺流程强酸性阳离子交换树脂洗脱工艺是将水样放入洗脱柱,然后通过驱动器,将单孔双孔洗脱柱内的树脂内注入洗脱液,如果是多孔洗脱柱,则应将树脂填充到多个孔中,驱动器再把洗脱液液滴状地在多个孔之间循环往复,以增进树脂作用效果。
最后,将液体排出,并经过净水处理设备最终排出,以确保得到的净水净化质量。
2. 洗脱效果强酸性阳离子交换树脂洗脱具有很高的洗脱率,能够有效地去除水体中大部分有机和无机污染物,这些污染物包括重金属离子、阴离子和阳离子,还有有机污染物。
它还可以降低水中的TOC、BOD和COD的含量,因而对保护环境和水质有一定的保护作用。
3. 特点(1)低负荷:强酸性阳离子交换树脂洗脱具有低洗脱能力,可以在低的洗脱压力下获得良好的洗脱效果,有利于节省能源。
(2)快速:与其他洗脱技术相比,强酸性阳离子交换树脂洗脱具有快速洗脱速度,操作简单快捷,整个洗脱过程可以在几秒钟内完成。
(3)稳定:强酸性阳离子交换树脂洗脱过程的运作稳定,可以持续长时间的定期洗脱。
(4)无毒及无污染:强酸性阳离子交换树脂洗脱技术不添加任何化学药剂,处理排放后的污水也不会污染环境。
4. 适用范围强酸性阳离子交换树脂洗脱技术适用于处理含有氯酸根,硫酸根,硝酸根,氟酸根等有机酸和硫酸盐,氯化物等复杂有机无机混合物的污水,特别是对重金属有良好的去除效果。
此外,强酸性阳离子交换树脂洗脱技术还可以用来去除水中的长链有机物,阻燃剂和润滑剂等各种有害物质,从而达到净化水体的目的。
树脂在使用前的活化方法概述
树脂使用前的活化(转)对于初次使用需要激活或者说完全再生的树脂而言,整理网友的资料如下:(1)新的离子交换树脂常含有反应溶剂、未参加反应的物质和少量低分子量的聚合物、铁、铅、铜等杂质。
当树脂与水、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,在使用初期污染出水水质。
因此,新树脂在投运前要进行预处理,转换为指定的离子型式。
(2)阳离子交换树脂(含碱性基团的强酸阳树脂)的预处理步骤:首先用清水对树脂进行冲洗(最好为反洗)洗至出水清澈无混浊、无杂质为止。
然后用4~5版HCl和NaOHE交换柱中依次交替浸泡2~4小时,在酸碱之间用大量清水淋洗(最好用混合床高纯度去离子水进行淋洗)至出水接近中性,如此重复2~3次,每次酸碱用量为树脂体积的2倍。
最后一次处(3)阴离子交换树脂(含酸性基团的强碱阴树脂)的预处理步骤:同上,只是酸碱的使用交换位置。
(4)应用于医药、食品行业的树脂,预处理最好先用乙醇浸泡,而后再用酸碱进行交替处理,大量清水淋洗至中性待用。
(5)各种树脂因品种、用途不一,预处理的方法也有区别,预处理时的酸碱浓度及接触时间等,可具体参考各型号树脂的介绍。
(6)预处理中最后一次通过交换柱的是酸还是碱,决定于使用时所要求的离子型式。
(7)为了保证所要求的离子型式的彻底转换,所用的酸、碱应是过量的。
有网友提出如何检测树脂失效的问题。
整理答案:新树脂必须先送到有关部门检测合格后再使用。
树脂必须符合阴阳树脂的验收标准,主要检测指标:全交换容量、含水率、耐磨率、有效粒径、湿真密度、湿视密度、不均匀系数等。
根据厂家提供的再生装置及离子交换树脂再生的需要可以得知,这次,我们采用的树脂应该是强酸性阳离子(Na+)交换树脂。
因为它的再生装置只有一个盐箱,用的是NaCl (当然不是吃的那种),听说是工业专用的粗盐。
弱酸性的阳离子交换树脂也用NaCl再生,但它需要在碱性条件下才能有较高的交换能力,而这套设备不提供碱性条件。
离子交换树脂在水处理中的应用
离子交换树脂在水处理中的应用离子交换树脂在水处理中的应用引言:水是生命之源,无论是工业生产还是日常生活都离不开清洁的水资源。
然而,随着人口的增加和工业化的发展,水资源变得日益短缺和污染严重。
因此,水处理技术应运而生,离子交换树脂作为其中一种重要的处理材料,广泛应用于水处理领域。
本文将探讨离子交换树脂在水处理中的应用,并分析其优势和发展前景。
1. 离子交换树脂的工作原理离子交换树脂是一种具有特定化学结构的高分子有机物质,它能够与水中的阳离子或阴离子进行交换,从而实现水的去离子或去污。
主要分为阴离子交换树脂和阳离子交换树脂两种。
阴离子交换树脂具有富电负性的基团,如苯乙烯磺酸树脂,它可以去除水中的阴离子污染物,如硝酸盐、氢氧根离子等。
而阳离子交换树脂则具有富电正性的基团,如丙烯酸树脂,可以去除水中的阳离子污染物,如钠离子、钙离子等。
2. 离子交换树脂在饮用水处理中的应用水是人们生活中必不可少的资源,干净的饮用水对人体健康至关重要。
离子交换树脂在饮用水处理中可用于去除水中的有害物质,比如重金属离子、有机化合物等,提高水质的安全性和口感。
3. 离子交换树脂在工业废水处理中的应用工业生产过程中产生的废水常常含有大量的有害物质,直接排放会对环境造成污染。
离子交换树脂可以用于去除废水中的重金属、溶解性有机物等,达到净化废水的效果。
此外,离子交换树脂还可以回收废水中的有价值的物质,如钠盐、钾盐等。
4. 离子交换树脂在海水淡化中的应用近年来,由于淡水资源不足,海水淡化技术逐渐成为解决用水问题的重要手段。
离子交换树脂可以用于去除海水中的盐分,将海水转化为可用的淡水。
这种方法在节约淡水资源的同时,也为海洋工程和沿海地区的发展提供了可能。
5. 离子交换树脂的优势和发展前景离子交换树脂在水处理中具有操作简便、效果稳定、成本较低等优点。
随着科技的不断进步,离子交换树脂的性能也得到了进一步的改善,使其在更多的领域得到了应用。
未来,随着人们对水资源保护的重视和对水处理技术的需求不断增加,离子交换树脂的发展前景将更加广阔。
大孔阳离子交换树脂的结构与污染处理
大孔阳离子交换树脂的结构与污染处理大孔阳离子交换树脂的结构与污染处理产品名称:D001大孔型强酸性阳离子交换树脂产品简介:D001是在大孔结构的苯乙烯二乙烯苯共聚体上带有磺酸基(SO3H)的阳离子交换树脂。
主要用于纯水、高纯水制备及凝结水净化,废水处理和重金属的回收,有机催化反应等领域。
理化性能指标:指标名称指标执行标准:GB/136592023外观:灰色至褐色不透明球状颗粒出厂型式:Na+含水量:4550质量全交换容量 mmol/g :≥4.35体积全交换容量 mmol/ml :≥1.80湿视密度 g/ml :0.770.85湿真密度 g/ml :1.251.28范围粒度:(0.3151.25mm)≥95 下限粒度:(0.315mm)≤1有效粒径 mm :0.4000.8200均一系数:≤1.70磨后圆球率:≥90使用参考指标:指标名称指标pH范围114高使用温度℃Na:120 H:100转型膨胀率(Na+H+)≤58工作交换容量 mmol/L≥1100运行流速 m/h1530一、树脂的运输和贮存:离子交换树脂内含有一定量的水份,在运输及贮存过程中应尽量保持这部分水份。
如果贮存过程中树脂脱了水,应先用浓食盐水(810)浸泡12小时,再逐渐稀释,不得直接放于水中,以免树脂急剧膨胀而破碎。
树脂在贮存或运输过程中,应保持在540℃的温度环境中,避免过冷或过热,影响质量。
若冬季没有保温设备时,可将树脂贮存在食盐水中,食盐水的温度可根据气温而定。
二、新树脂的予处理:新树脂常含有溶剂、未参加聚合反应的物质和少量低聚合物,还可能吸着铁、铝、铜等重金属离子。
当树脂与水、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,在使用初期污染出水水质。
所以,新树脂在投运前要进行预处理。
1、阳树脂的预处理阳树脂的预处理步骤如下:首先使用饱和食盐水,取其量约等于被处理树脂体积的两倍,将树脂置于食盐溶液中浸泡1820小时,然后放尽食盐水,用清水漂洗净,使排出水不带黄色;其次再用24NaOH溶液,其量与上相同,在其中浸泡24小时(或小流量清洗),放尽碱液后,冲洗树脂直至排出水接近中性为止;后用5HCL溶液,其量亦与上述相同,浸泡48小时,放尽酸液,用清水漂流至中性待用。
一价阳离子交换树脂
一价阳离子交换树脂
一价阳离子交换树脂是一种常用于水处理和化学分离过程中的材料。
它具有很高的吸附能力和选择性,可以从水中去除杂质,并实现离子的分离和浓缩。
这种树脂由于其独特的结构和性质,在环境保护、食品加工、制药和化工等领域中发挥着重要的作用。
一价阳离子交换树脂的工作原理是利用树脂上的阳离子交换基团与溶液中的阴离子发生交换反应。
当溶液通过树脂床层时,树脂上的交换基团会与溶液中的阴离子结合,将其吸附在树脂表面。
同时,树脂上原有的阳离子会释放出来,实现阳离子的交换。
一价阳离子交换树脂可以广泛应用于水处理过程中。
例如,在水净化过程中,它可以去除水中的重金属离子、有机物和其他污染物,从而提高水的质量。
在工业生产过程中,它可以用于分离和浓缩溶液中的特定离子,从而实现产品纯化和提纯。
此外,它还可以用于医药领域中的药物分离和纯化过程。
一价阳离子交换树脂的选择性是其优势之一。
树脂的交换基团可以根据需要进行选择,以实现特定离子的富集和分离。
这种选择性使得树脂在不同应用领域具有广泛的适用性和灵活性。
然而,一价阳离子交换树脂也存在一些局限性。
例如,在处理高浓度离子溶液时,树脂可能会饱和,导致其吸附能力下降。
此外,树脂的再生和回收也需要一定的成本和操作复杂性。
总的来说,一价阳离子交换树脂是一种重要的材料,具有广泛的应用前景。
通过合理选择和使用,它可以在水处理、化学分离和其他领域中发挥重要作用,为人类创造更清洁、更安全的生活环境。
阳离子交换树脂的污染形式及解决解析
阳离子交换树脂在水处理系统中主要用来除去天然水中的阳离子。
由于阳离子交换树脂在处理系统中的位置相对靠前,受到污染的阳离子交换树脂通常会发生周期制水量减少,工作交换容量下降,出水水质恶化等现象,而且会对后续的阴离子的制水过程产生不利的影响。
阳离子交换树脂介绍为多孔网状立体结构,多孔网眼是离子在树脂内部扩散进出的通道,通道内壁具有众多的功能基团,是离子交换反应的活性点,一旦此活性点被覆盖,离子交换过程就无法进行。
在离子交换过程中,交换势能较高、附着力强的离子或大分子之类的物质,容易被交换或吸附到树脂,而在再生时却难以洗脱下来,从而阻碍了离子交换反应的讲行或是在离子交换反应过程中生成难溶的沉
积物,并沉积在树脂内部,阻塞了离子交换的通道。
阳离子交换树脂易受到铁离子的污染,尤其是在以井水作为水源的水处理系统中更为严重。
铁离子对树脂的污染有三种不同的情况。
①如果铁离子以胶态悬浮体出现的话,它会从过滤器中漏过而污染阳离子交换树脂。
②铁以二价铁离子的形式交换到树脂上,随后拿被氧化成三价铁离子,从而在树脂颗粒上形成凝胶状的不溶于水的铁的氢氧化物。
③可能交换到树脂上的二价铁离子在树脂的交换基团上直接转
化为三价铁离子,但在再生过程中不能被完全除去而残留在树脂中。
如果发生了第一种情况,可以采用反洗的方法将树脂层中累积的胶态悬浮体除去。
如果在整个树脂层中发生了铁离子的累积,那么可以采用亚硫酸钠或亚硫酸氢钠处理树脂,这样就可以将三价铁离子还原成更易溶解的二价铁离子,而后者对树脂的亲合力要小于前者。