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树脂除硼

发布时间:2025-04-14 21:30:42

❶ 在废水处理中,如何低成本的处理金属离子

特种树脂吸附法针对精度去除方面具有很好的效果,而且成本很低。内
这里说的特种树脂包括除容硼、除氟、除氨氮、除硝态氮、除磷、除砷、除重金属等树脂,这样的树脂中通常嫁接了针对性吸附特征物的官能团,能对特征物进行吸附而不受其他离子的影响,而且吸附精度极高,吸附后出水特征物能达到ppb级别。
由于特种树脂的吸附量较大,针对微量超标的水体,树脂的用量一般很小,从而压缩了大量的投资。而这些树脂又可以再生,重复使用,使用寿命长达5-8年,从而将运行成本压缩到最低限。比如除硼树脂,针对废水硼含量从3mg/L降到0.1mg/L,其运行成本不足0.1元/吨水。

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硼在水中去除方法主要有离子交换提硼法,适合低浓度溶液除硼,需结合其他方法进行整体净化。

硼主要以硼酸[B(OH)3或H3BO3]、硼酸盐和硼硅酸盐存在,硼酸在水中极易溶解,25℃时溶解度为55g/L,解离方程为:H3BO3 → H2BO3- + H+。硼酸的pKA为9.2,当pH>9.2时,硼以硼酸根形式存在,当pH<9.2时,以电中性的硼酸为主。硼酸实际pKA受溶液离子强度影响,强电解质存在时更倾向于以硼酸盐形式存在。

CH-99树脂具有多羟基胺功能基团,用于硼元素的高速吸附,适用于低浓度环境,吸附速度快、能力强,降低整体使用成本,经济效益显著。

离子交换法通过功能基团与目标离子交换反应,实现分离浓缩。CH-99树脂的多羟基部分与硼生成络合阴离子,胺基部分捕捉络合阴离子,选择吸附硼离子,不受大量共存盐类影响,对pH值敏感,生成络合离子需在中性或碱性溶液中。

树脂除硼效果受水中其他离子、树脂粒径等影响。钠、氯离子对CH-99树脂的硼吸附性能影响较小,而Na2SO4和CaCl2存在时会影响树脂的硼吸附性能。粒径减小可提供更大吸附表面积,减少树脂用量,颗粒越小除硼率越高。

联合分离法先用其他方法(如吸附法)处理,去除大部分硼,再用离子交换法去除剩余少量硼,降低树脂工作量及成本,利用离子交换分离硼的高效性,有利于大规模工业化硼的分离。

树脂使用后需经过再生处理,通常使用硫酸或盐酸洗脱,再用氢氧化钠再生,最后用蒸馏水洗涤完成再生过程。

日本电气硝子公司在废水处理系统中应用除硼树脂CH-99,将硼的含量从1-2mg/L降低至0.1mg/L以下,砷的含量从0.02mg/L降至0.01mg/L以下,达标排放到日本废水管理条例最严格的地区琵琶湖。废水处理系统中,除硼树脂以逆流运行,除砷树脂以顺流运行。

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