廢水離子交換處理法是一種特殊的化學反應,其主要特點體現在三個方面:首先,它遵循當量定律,即離子之間的交換是等比例的;其次,它是可逆反應,受質量作用定律制約;再者,交換劑具有選擇性,即優先與離子勢能較大的離子進行交換。在常溫和低離子濃度下,陽離子的交換勢與其價數和原子序數相關,如強酸陽樹脂中,Fe3+的交換勢大於Al3+,而同價陽離子中,原子序數較大的離子交換勢更強。
對於陽離子,強鹼陰樹脂的選擇性順序為:Cr2O崼>SO厈>NO婣>CrO厈>Cl->OH-。當離子濃度升高時,這些順序可能會受到影響,主要取決於實際的濃度水平。離子交換的選擇性可以用選擇系數K屧來量化,它是一個無量綱數值,反映樹脂中離子與溶液中離子的相對選擇性。K屧大於1意味著樹脂更傾向於吸附An+;K屧等於1表示對An+和B+的選擇性相同;K屧為0則An+不會被樹脂吸附。例如,陽離子交換樹脂對陰離子的選擇系數為0,反之亦然。
當K屧小於1時,樹脂優先選擇B+;而當K屧遠大於或小於1時,An+和B+的分離更易進行。為了在再生時使樹脂恢復至原始狀態,需要調整溶液中B+離子的濃度。對於離子交換平衡的熱力學解釋,唐南膜平衡模型提供了更全面的闡述,它超越了簡單的質量作用定律。
藉助於離子交換劑中的交換離子同廢水中的離子進行交換而除去廢水中有害離子的方法。 人類對自然界中的某些離子交換現象早已有所認識。古希臘著作中已有關於使用粘土脫去水中礦物質的敘述。1850年有人發現了土壤中離子交換的現象,以後又有人發現泥土吸附地下水中的離子是可逆反應。
Ⅱ 2、用陰離子交換樹脂處理水時,最難除去的陰離子是什麼
在用陰離子交換樹脂處理水的過程中,最難除去的陰離子通常是硅酸根離子(SiO4^-4)。硅酸根離子在水中存在於溶解態或膠態,並且具有高度穩定性。它是許多自然水和工業廢水中的主要成分之一,也是造成水質問題的原因之一。硅酸根離子的去除通常需要使用特殊的處理方法,如高級氧化技術或膜分離技術等。這是因為普通的陰離子交換樹脂對硅酸根離子吸附能力較弱,很難徹底去除。
Ⅲ 廢棄離子交換樹脂是否屬於900-015-13類廢物
廢棄離子交換樹脂是否屬於900-015-13類廢物?針對此問題,我們先對900-015-13類廢物的定義進行解析。該類廢物指的是工業廢水,即工業企業工藝生產過程中產生的廢水,但不包括工業企業鍋爐軟化水。
由此可知,工業企業鍋爐軟化水處理過程中產生的廢棄離子交換樹脂,因其來源不同於工業廢水,因此不屬於900-015-13類廢物的范疇。
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Ⅳ 水處理工藝之離子交換法,何為離子交換樹脂
離子交換法在廢水處理領域的廣泛應用,得益於其再生性強、操作簡便、工藝成熟和流程簡短的特點。本文將深入解析離子交換工藝、原理,以及離子交換劑的使用,旨在為讀者提供全面的知識儲備,建議收藏。
離子交換法是一種通過離子交換劑上的離子與污水中的離子進行交換反應,以去除污水中有害離子的處理方法。與吸附法相比,離子交換法具有獨特優勢,主要吸附污水中的離子化物質,進行等當量的離子交換。
離子交換法在污水處理中發揮著重要作用,主要用於回收和去除污水中的金屬離子,如金、銀、銅、鎘、鉻、鋅等,同時也能對有機污水進行處理和凈化放射性污水。
離子交換的原理是水溶液通過樹脂時,在固體顆粒與液體之間的界面上發生的固-液間離子交換過程。這一反應是可逆的,離子交換劑對不同組分展現出不同的平衡特性。在污水處理中,常見應用包括水的軟化、除鹽、去除或回收重金屬離子等。
離子交換劑主要由骨架和交換基團構成,分為無機和有機兩大類。無機離子交換劑包括天然沸石和人工合成沸石,它們既能作為陽離子交換劑,也能用作吸附劑。沸石通過其晶格空間的組分向顆粒內擴散,實現離子交換,分離污水的特定成分。沸石有多種類型,如方沸石、菱沸石、片沸石等。合成無機物離子交換劑具有均勻的空隙結構,能排出大分子,分子篩如合成毛沸石、合成菱沸石、合成絲光沸石等是廣泛應用的實例。
有機離子交換劑主要由磺化煤和各種離子交換樹脂組成。離子交換樹脂是一種具有離子交換特性的有機高分子聚合電解質,結構上分為不溶於水的樹脂本體和具有活性的交換基團兩部分。樹脂本體由有機化合物和交聯劑組成的高分子共聚物構成,交聯劑作用於形成立體的網狀結構。交換基團則由起交換作用的離子和與樹脂本體連接的離子組成。樹脂的選擇性體現在水中各種離子在與樹脂交換時,其能力不同,有的離子容易被吸附但難以置換,有的則反之,這種性能即為離子交換樹脂的選擇性。
離子交換樹脂的選擇性受多種因素影響,包括離子帶電荷的多少、原子序數大小以及溶液濃度。二價離子通常比一價離子更易被吸附,原子序數大的離子更容易吸附,而濃溶液中的低價離子易被樹脂吸附。
特種離子交換樹脂專門針對某一種或幾種目標污染物離子具有選擇性吸附能力。其官能團在普通樹脂官能團的基礎上經過特殊化學反應修飾改性,或者直接使用具有對特定污染物離子特殊親和性的物質作為官能團。這類樹脂適用於特定行業、水質以及特定目標污染物的選擇性去除,普通樹脂則主要用於脫鹽、軟化等方面。
離子交換設備包括固定床、移動床和流動床三種類型。固定床離子交換設備將樹脂裝入豎式交換容器中,料液不斷流過樹脂層,完成交換、反沖洗、再生和清洗等操作,為間歇式運行。移動床離子交換器中,樹脂在運動中周期性移動,樹脂層定期排出失效樹脂並補充等量再生樹脂。三塔多周期移動床系統由交換塔、再生塔和清洗塔組成,樹脂層在移動中定期排出失效樹脂並補充再生樹脂。流動床離子交換設備有壓力式和重力式兩種,工程中常用的是重力式流動床,包括雙塔式和三塔式兩種類型。重力式雙塔流動床由交換塔、再生清洗塔、水射器和輔助管路組成。
Ⅳ 陰離子交換樹脂可以用來幹嘛
陰離子交換樹脂在多個領域發揮著重要作用。它不僅用於純水和高純水的制備,還能在廢水處理中發揮關鍵作用。在生化製品的提取過程中,陰離子交換樹脂同樣具有顯著的優勢,能夠有效分離和提純生物製品中的關鍵成分。此外,這種樹脂還被用於放射性元素的提煉過程,以及抗菌素的分離,確保其純度和效果。在濕法冶金領域,陰離子交換樹脂更是不可或缺的工具,特別適用於鎢和鉬的提取,提高金屬回收率和純度。
陰離子交換樹脂的應用廣泛,例如在工業水處理中,它可以軟化工業用水,去除水中的硬度,提高水的純凈度。在熱電廠中,陰離子交換樹脂能夠處理硬水,確保鍋爐和管道的安全運行。此外,高純水制備和脫鹽脫鹼水制備過程中,陰離子交換樹脂也起到了關鍵作用,保障了水處理系統的高效運行。
在凝結水處理方面,陰離子交換樹脂可以有效去除水中的雜質和離子,提高水質。工業廢水處理中,陰離子交換樹脂同樣展現出色的處理效果,能夠去除廢水中的有害物質,減輕環境污染,促進環保。這些應用不僅提升了生產效率,還保證了產品質量,使陰離子交換樹脂成為不可或缺的工業材料。
陰離子交換樹脂因其高效、穩定的特點,在多個行業得到了廣泛應用。無論是純水制備、廢水處理,還是生化製品的提取,抑或是放射性元素和抗菌素的分離,以及濕法冶金中的鎢和鉬提取,它都展現出了卓越的性能。這種樹脂的多功能性和可靠性,使其成為現代工業不可或缺的寶貴資源。
Ⅵ 離子交換樹脂制一噸軟水能產生多少廢水
這個復需要根據你原水中的硬制度計算的,一下是簡要計算方法:
一、軟化(鈉)床原水水質和處理量:
1、原水硬度(以碳酸鈣計)
2、每小時處理水量
二、原水硬度摩爾數及每立方樹脂交換量:
1、軟化陽樹脂工作交換容量:1000mol/m³
2、原水硬度摩爾濃度計算方法:
原水硬度摩爾濃度=原水硬度/ CaCO3摩爾當量數(50)
3、每立方軟化陽樹脂交換處理水量計算方法:
每立方樹脂處理量=樹脂工作交換容量×1立方樹脂體積/原水硬度摩爾濃度
三、樹脂線流速和層高:
1、軟化(鈉)床陽樹脂線流速為:15-30米/小時
2、軟化床陽樹脂裝填高度為≥1.0米≤2.5米,設備直徑≯3.2米。
3、軟化床反洗空間為樹脂裝填總高度的30~50%。