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离子交换树脂过滤重金属原理是什么?

日期:2019-12-06 来源:漂莱特网

离子交换树脂法是一种处理含重金属废水的重要方法,离子交换树脂中含有的氨基、羟基等活性基团,可以与重金属离子进行整合、交换反应,从而去除废水中重金属离子,同时还可以用于浓缩和回收溶液中痕量的重金属,常见的离子交换树脂有阳离子交换树脂、阴离子交换树脂、鳌合树脂和腐殖酸树脂等。离子交换树脂法设备简单,操作易于控制,工艺条件成熟、流程短,而且树脂可以再生,目前在废水处理方面得到了大量应用。
当废水中存在单一或多种重金属离子时,在对应的条件下,选用正确的树脂都可以达到预期的去除效果。
 
重金属废水处理
离子交换树脂过滤重金属原理:
离子交换是可逆的化学反应,其中将废水溶液中的离子(失去或获得电子的原子或分子,从而获得电荷)交换为附着在固定固体颗粒上的带相似电荷的离子。这些固体离子交换颗粒是天然存在的无机沸石或合成生产的有机树脂。合成有机树脂是当今使用的主要类型,因为它们的特性可以针对特定应用进行定制。
有机离子交换树脂由高分子量的聚电解质组成,可以将其移动离子交换为废水中类似电荷的离子。每种树脂都有不同数量的可移动离子位,这些离子可设定每单位树脂的最大交换量。
水处理工艺中,离子交换树脂的用途十分广泛。在给水处理中,可用于水质软化和脱盐,制取软化水、纯水和超纯水;在废水处理中,离子交换树脂广泛应用于处理含汞、含铜、含钼以及含锌、铀、镉等含重金属工业废水。
 
水处理中重金属吸附的原理是:
利用多孔性、有巨大比表面积的固体物质吸附剂,来吸附废水中某些有机物。吸附法的吸附过程是发生在液一固两相界面上的,这其间的作用力有分子间的力、化学键力以及静电吸力,因而产生物理吸附、化学吸附和交换吸附。在废水处理中起主要作用的是物理吸附。吸附法主要用于废水中用生化处理难以降解的有机污染物,或者是用一般氧化法难以氧化分解的带有溶解性有机污染物,其中包括木质素、余氯、多环芳烃、杂环类化合物、洗涤剂、合成燃料、除锈剂等。吸附法还能使废水脱色、除臭;还对废水中的重金属及其化合物也有很好的吸附作用。资料表明,吸附法对铜、镉、镍、汞、锦、锡、钻等重金属都有很强的吸附能力。同时,还可把废水处理到回用程度。因此,吸附法在处理废水中应用十分广泛。
 
去除重金属的离子交换树脂如何选择?
用于重金属吸附的常用产品比较多,如活性炭、焦炭、磺化煤、硅藻土、铝钒土、矿渣、硅胶以及离子交换树脂等。对吸附剂选择的总的要求是多孔性、有很大表面积的固体物质,但还必须满足以下要求:
①吸附能力要强;
②机械强度要好;
③化学性质要稳定;
④吸附选择性好;
⑤容易再生、再利用;
⑥来源广而价格便宜。
其中以离子交换树脂和螯合树脂的选用最为广泛。

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