離子交換法
離子交換法，是一種污水處理技術，通過離子交換劑與污水中離子間的交換反應，實現去除污水中污染物的目的。該方法具有特殊吸附過程的特點，主要吸附污水中的離子化物質，進行等當量的離子交換。
在污水處理中，離子交換法主要用於回收和去除污水中的金、銀、銅、鎘、鉻、鋅等金屬離子，以及對有機污水進行處理和凈化放射性污水。
離子交換法的反應過程是可逆的，通過水溶液與樹脂間的固-液界面，實現離子交換。最常見的是水的軟化、除鹽、去除或回收污水中的重金屬離子等。以水中陽離子與交換劑上的Na+進行交換反應為例，反應式為：2RNa + M2+====R2M+2Na+。
離子交換劑由骨架和交換基團組成，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，沸石既可用作陽離子交換劑，也可用作吸附劑。合成無機物離子交換劑能排出大分子，廣泛應用的分子篩包括合成毛沸石、合成菱沸石、合成絲光沸石等。有機離子交換劑包括磺化煤和各種離子交換樹脂。
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，具有多孔結構的固體球形顆粒，粒徑一般為0.6~1.2mm（大粒徑樹脂）、0.3~0.6mm（中粒徑樹脂）、0.02~0.1mm（小粒徑樹脂）。樹脂不溶於水和電解質，結構包括不溶於水的樹脂本體和活性交換基團。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，交聯劑使樹脂形成立體網狀結構，交換基團由起交換作用的離子與樹脂本體連接的離子組成。
離子交換樹脂具有選擇性，水中不同離子與樹脂交換的能力不同。選擇性的影響因素包括離子電荷量、原子序數和溶液濃度。特種離子交換樹脂具有對特定目標污染物離子的選擇性吸附能力，官能團在普通樹脂基礎上經過修飾改性或直接使用特殊物質製成，適用於特定行業、水質和目標污染物的去除。
常用的離子交換設備包括固定床、移動床和流動床。固定床離子交換設備將樹脂裝入容器，處理液流過樹脂層，操作包括交換、反沖洗、再生和清洗。移動床離子交換器中樹脂在運動中周期性移動，定期替換失效樹脂和補充再生樹脂。流動床離子交換裝置分為壓力式和重力式，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。
2. 陰離子交換分離-氨性底液極譜法
方法提要
試樣經灼燒、酸溶分解，在2mol/LHCl介質中，鋅以配陰離子形式吸附於陰離子交換樹脂上，與鎳、鈷、錳、釩、砷等分離。鉛、鐵部分被吸附，鎘同時被吸附。經1mol/LHCl淋洗交換柱，可分離絕大部分銅、鐵，再用熱水淋洗交換柱，鋅先被淋洗，而鎘仍吸附在樹脂上而不影響鋅的測定。在此條件下，用717型陰離子交換樹脂分離富集鋅，當溶液中存在100mgCu2+、Fe2+，5mgW6+、Mo6+、Sb5+、Bi3+，10mgSn2+，400μgIn3+，200μgCd2+、Tl3+，50μgSe4+、Au時，均可與鋅分離。然後在氫氧化銨-氯化銨-亞硫酸鈉底液中，用示波極譜儀導數部分進行鋅的測定，峰電位約-1.20V(對銀片電極)。如試樣中鉛量大於10mg，可在溶解試樣時，加入2mL(1+1)H2SO4使鉛呈硫酸鉛沉澱而與鋅分離。本法適用於0.001%以上鋅的測定。
儀器
示波極譜儀。
銀片作參比電極。
試劑
鹽酸。
硝酸。
氫氟酸。
高氯酸。
氫氧化銨-氯化銨-亞硫酸鈉混合底液稱取12.5gNa2SO3和67gNH4Cl，用少量水溶解，加入250mLNH4OH，用水稀釋至500mL，混勻。
717型陰離子交換樹脂將80～100目717型陰離子交換樹脂用20g/LNaOH溶液和(1+9)HNO3浸泡，處理雜質，然後用水洗至中性，按分析步驟裝柱，進行空白試驗檢查後方可使用。
陰離子交換柱將717型陰離子交換樹脂裝入筒形漏斗，下接Φ8mm×100mm的交換柱，樹脂床高約9cm，先用200mL水淋洗交換柱，漏鬥上疊放濾紙後，再用2mol/LHCl平衡，備用(控制流速約1.5mL/min)。
鋅標准儲備溶液ρ(Zn)=1.00mg/mL配製方法見本章42.2.1鋅的EDTA容量法測定。
鋅標准溶液ρ(Zn)=100.0μg/mL由鋅標准儲備溶液稀釋配製。
鋅標准溶液ρ(Zn)=10.0μg/mL由鋅標准儲備溶液稀釋配製。
校準曲線
分取0.00mL、0.25mL、0.50mL、1.00mL、2.00mL、4.00mL、6.00mL、8.00mL、10.00mL鋅標准溶液(100.0μg/mL)，或0.00mL、0.50mL、1.00mL、2.00mL、3.00mL、4.00mL、5.00mL鋅標准溶液(10.0μg/mL)，分別置於25mL燒杯中，低溫蒸至近干。加入5滴(1+1)HCl，蓋上表面皿，微熱，加入10.0mL氫氧化銨-氯化銨-亞硫酸鈉混合底液和15.0mL水，搖勻，放置30min。傾出部分溶液於電解池中，選擇適當電流倍率，用示波極譜儀導數部分測定，於起始電位-1.00V處記錄峰電流值，繪制校準曲線。
分析步驟
稱取0.1～0.5g(精確至0.0001g)試樣置於瓷坩堝中，在550℃高溫爐中灼燒1h。將試樣轉入100mL聚四氟乙烯燒杯中，用水潤濕，加入10mLHCl，蓋上表面皿，置於低溫電熱板上溶解20min。用少量水洗去表面皿，加入5mLHNO3和3mLHF，再加入1mLHClO4［如試樣中鉛含量大於10mg，改為加入2mL(1+1)H2SO4，繼續加熱溶解］，加熱蒸發至白煙冒盡，取下，冷卻。
加入15mL2mol/LHCl，蓋上表面皿微熱溶解鹽類，溶液冷卻後傾入交換柱上進行過濾、交換。用1mol/LHCl洗滌燒杯和濾紙至無黃色，棄去濾紙後，繼續用1mol/LHCl洗交換柱(洗盡銅、鐵等干擾元素，洗液約需30～50mL)。然後用50mL熱水淋洗鋅(水加熱至沸，稍待片刻，分次倒入漏斗)，流出液用50mL燒杯承接，溶液在電熱板上蒸發至小體積，用水吹洗燒杯壁，繼續蒸發至近干。然後按校準曲線分析步驟操作，測得鋅量。
鋅含量的計算公式同式(42.2)，校準曲線上查得鋅量(單位為μg)，公式中10-3改為10-6。
3. 鋅銅原電池為什麼用陽離子交換膜
因陽離子交換膜能在電解液中左右平衡。鋅銅原電池原理：銅、鋅兩電極，一同浸入稀H2SO4時，由於鋅比銅活潑，容易失去電子。陽離子交換膜顫圓的濃度在整個電解液中是左右平衡的，一種高分子電解質，因此鋅銅原電穗缺池只能用陽離子交換猜洞辯膜。離子交換膜是對離子具有選擇透過性的高分子材料製成的薄膜，陽離子膜通常是磺酸型的，帶有固定基團和可解離的離子。
4. 含鋅廢水處理方法有哪些
含鋅廢水處理方法原理一般是物理法、化學法、生物法。
1. 混凝沉澱法
混凝沉澱法其原理是在含鋅廢水中加入混凝劑（石灰、鐵鹽、鋁鹽），在pH=8～10 的弱鹼性條件下，形成氫氧化物絮凝體，對鋅離子有絮凝作用，而共沉澱析出。。
2 硫化沉澱法
硫化沉澱法利用弱鹼性條件下Na2S、MgS 中的S2+與重金屬離子之間有較強的親和力，生成溶度積極小的硫化物沉澱而從溶液中除去。硫加入量按理論計算過量50%～80%。過量太多不僅帶來硫的二次污染，而且過量的硫與某些重金屬離子會生成溶於水的絡合離子而降低處理效果，為避免這一現象可加入亞鐵鹽。
3 鐵氧體法
鐵氧體即為鐵離子與其它金屬離子組成的氧化物固溶體，根據形成鐵氧體形成的工藝條件，可分為氧化法和中和法，氧化法需要加熱和通氣氧化，要求添加新的設備，而中和法可以通過適當控制加入廢水中亞鐵離子和鐵離子的濃度等條件形成鐵氧體，可以不必增加設備，投資費用較低。
4 電解法
電解法是利用金屬的電化學性質，在直流電作用的下，鋅（II）的化合物在陽極離解成金屬離子，在陰極還原成金屬，而除去廢水中的廢水中的鋅離子。該方法是處理含有高濃度含鋅廢水的一種有效方法，處理效率高並便於回收利用。但這種方法缺點是水中的鋅離子濃度不能降得很低。所以，電解法不適用於處理含較低濃度的含鋅廢水，並且此種方法電耗大，投資成本高。
5 離子交換法
與沉澱法和電解法相比，離子交換法在從溶液中去除低濃度的含鋅廢水方面具有一定的優勢。離子交換法在離子交換器中進行，此方法藉助離子交換劑來完成。在交換其中按要求裝有不同類型的交換劑（離子交換樹脂），含鋅廢水通過交換劑時，交換機上的離子同水中的鋅離子進行交換，達到去除水中鋅離子的目的。
6 吸附法
吸附法是應用多孔吸附材料吸附處理含鋅廢水的一種方法，傳統吸附劑是活性炭及磺化煤等，近年來人們逐漸開發出具有吸附能力的吸附材料，這些吸附材料包括陶粒、硅藻土、浮石、泥煤等及其各種該性材料，目前，有些已經應用到工業生產中去。
7生物吸附法
由於許多微生物具有一定的線性結構，有的表面具有較高的電荷和較強的親水性或疏水性，能與顆粒通過各種作用（比如離子鍵、吸附等）相結合，如同高分子聚合物一樣起著吸附劑的作用。國內外關於用生物吸附技術處理含鋅廢水的研究很多，主要集中在純菌種的分離提取、基因工程菌的構造、混合菌的培養等方面。
9 生物沉澱法
以硫酸鹽還原菌為代表的生物沉澱法處理含鋅廢水具有處理費用低、去除率高的優點。在研究取得進展的同時，也暴露了營養源不能被生物充分利用，導致出水的COD 值高； 金屬離子的毒害作用影響處理效果等缺陷。