离子交换及吸附树脂
离子交换及吸附树脂学习材料
一、离子交换和吸附树脂发展简介
1、发展史
2、常用树脂分类
3、树脂的功能
二、离子交换树脂结构与性能
1、树脂的结构
2、树脂的结构与物理性能
3、树脂的结构与化学性能
4、大孔吸附树脂的结构与性能
三、树脂的合成及性能测定
1、树脂合成
2、树脂功能基团的引入
3、树脂的性能测定
四、树脂应用技术
一）、树脂应用的技术理论和特点
二）、树脂应用筛选基本原理
生化食品生产
三）、树脂在抗生素上的应用
四）、树脂的使用方法介绍
五）、树脂的污染及处理
一、离子交换和吸附树脂发展简介
一）、发展史
离子交换现象本身广泛地存在于自然界中，离子交换树脂最早诞生在20世纪三、四十年代，当时美国和英国的一些公司广泛的进行离子交换树脂的研究，陆续成功合成出聚苯乙烯、丙稀酸系的离子交换树脂，并逐渐成为一类新兴高分子材料产业，它可以简单地达到物质的分离、纯化、浓缩的目的，而不仅靠结晶、蒸发工艺。
五六十年代离子交换树脂有了较大地发展，大孔结构的树脂问世，先由美国罗姆-哈斯和西德拜耳公司投入生产，其具有交换和吸附的双重功能，为离子交换树脂的广泛应用开辟了新的前景。
随着世界各国对离子交换树脂研究的不断深入，相继又研制出大孔吸附树脂、热再生树脂、两性树脂、獒合树脂、惰性树脂、氧化还原树脂、均孔树脂等，目前离子交换和吸附树脂已成为世界范围内的一大产业，成为功能高分子领域的一重要分支。
我国最早从五十年代初由南开大学和上海医工院开始研制离子交换树脂，虽起步稍晚，但发展很快，到20世纪70年代，全国已建成投产树脂厂60多家，目前全国不同规模的离子交换树脂厂近百家，生产能力达10万吨以上，年产量在5万吨左右。产品技术方面，通用树脂基本达到国际先进水平，专用树脂稍有差距，主要体现在树脂的专一实用性不强，特别是新兴行业专用树脂品种不全，研究的深度不够。另外国家的产业政策不明确，无专业归口管理部门，阻滞了该产业的发展。
离子交换树脂和它的应用技术一直是相互促进、相互依存、共同发展的。以水处理用树脂为例，其应用技术由初期的间歇式工艺、固定床工艺逐步发展到连续交换、逆流技术、双层床、混合床、三层混床等，相应的水处理用树脂品种也由最初单纯的001×7、201×7等发展为五、六个大类几十个品种、规格。树脂应用的领域不断发展壮大，目前离子交换和吸附等类树脂广泛应用于水处理、医药、生化、食品、化工、核工业、环保等各行业，对我国工业经济发展起着举足轻重的作用。比如在医药行业，离子交换、吸附工艺与溶媒结晶工艺并驾齐驱、共同发展，其分离、提纯的技术日益成熟，成为医药生产的关键单元操作过程。
二）、常用树脂分类
目前使用的离子交换树脂大多是以苯乙烯、丙稀酸酯及其衍生物与二乙烯苯共聚或是以酚醛、胺类缩聚作为基体,通过引入不同性质的交换基团,成为一种不溶、不熔的高分子酸、碱或盐。和低分子的酸、碱一样，根据他们的离解程度，树脂可分为强酸、弱酸、强碱、弱碱性离子交换树脂等，另外还有不含交换基团的大孔吸附剂等。
1、强酸性树脂
以苯乙烯—二乙烯苯共聚为基体，引入磺酸基团而成，是当前用途最大、用量最大的一类交换树脂，如：001×7（732＃）等，其酸性相当于无机强酸，在任何的PH条件下都可显示交换功能。
2、弱酸性树脂
主要是指含有羧酸基、磷酸基、酚基的交换树脂，在水中离解度
较小，只能在中性或碱性条件下使用，其中以羧酸基弱酸树脂用途最广，它是由丙稀酸酯类单体和二乙烯苯共聚而成，制药业最初的成就是用于氨基糖甙类抗生素（如链霉素）的分离提炼，另外广泛地用于水处理。
3、强碱性树脂
是以季胺基为交换基团的树脂，其碱性相当于季胺碱，可在较大PH条件下使用，其骨架是苯乙烯-二乙烯苯共聚体，用途广泛，该类树脂在-OH型时稳定性较差，仅限60度下使用。
4、弱碱性树脂
这时指以伯胺、仲胺、叔胺为交换基团的树脂，其在水中离解程度小而呈弱碱性，在中性或酸性介质中使用。目前使用的主要是丙稀酸系结构的树脂。
5、树脂按物理结构分类
1）、凝胶型树脂：外观透明的均相树脂，树脂合成时不加致孔剂，这类树脂的球粒内没有毛细孔。
2）、大孔离子交换树脂；外观不透明的非均相树脂，一般在树脂合成时添加致孔剂，树脂内部有明显的孔道，孔体积一般在0.5毫升/克（树脂），也可更大，比表面积从几到几百平米/克，孔径从几到几万埃，由于这样的孔结构，适宜于交换吸附大分子的物质及在非水溶液中使用。
3）、大孔吸附树脂：这是一类专一性强、发展快、技术要求高的树脂品种，其骨架形式繁多，不引入任何交换基团，作用和活性炭类似，
其对不同物质的选择性吸附差异主要由比表面、孔径、孔容、极性等决定，其作用的机理是通过分子间的表面张力实现对物质的吸附，目前该类树脂在制药、生化等行业发挥着重要作用。
6、其他：如热再生树脂、两性树脂、獒合树脂、惰性树脂、氧化还原树脂、均孔树脂等。
三）、树脂的功能
离子交换树脂是一种用途极广的高分子材料，其功能有：
?1、离子交换?2、吸附作用?3、脱水作用?4、催化作用?5、脱色作用等
1、离子交换：这是树脂的最基本的功能，主要有：中性盐分解反应、中和反应、复分解反应。离子交换的反应通常是可逆的，反应方向受溶液中离子的性质、浓度、PH值、温度等因素的影响，利用树脂的可逆反应性质，实现了离子交换树脂的反复再生使用。
2、吸附作用
离子交换树脂的吸附功能因大孔型树脂的发展而大大提高，大孔树脂不仅可从极性溶液中吸附弱极性或非极性物质也可从非极性溶液中吸附弱极性物质，另外还可以作为气体吸附剂使用。
3、脱水作用
离子交换树脂的换基团是强极性的，有很强的亲水性，因此干燥的强酸树脂可做干燥剂。
4、催化作用
离子交换树脂就是高分子的酸、碱，可代替低分子的酸碱用作有
机合成的催化剂，如工业上已用于酯化反应、烷基化反应、烯烃水合等，且具有易分离、可再生的特点
5、脱色作用
色素大多数为阴离子性物质或弱极性物质，大孔离子交换树脂通过其交换和吸附的双重作用达到目的，且使用方便、周期长。二、离子交换树脂的结构与性能
一）、离子交换树脂的结构
1、化学结构
离子交换树脂是一类在交联的高分子链上带有许多化学基团的功能高分子化合物，这些基团由相反电荷的离子组成，在一定条件下离解，显示交换功能，这种化学结构特征是影响他的物理化学性质的主要因素。
不同类型的树脂具有不同性质的化学基团，如磺酸基、羧酸基、伯、仲、叔、季胺基等，在不同的PH条件下，其离解程度和交换能力有较大的差异。
2、立体交联结构
立体交联结构是使树脂在各种水溶液和有机溶剂中表现为不溶不熔和物理、化学性质稳定的根本。具有双烯烃和单烯烃结构的单体相互聚合才能形成一种体形结构（不同于线形）的骨架，然后根据需要引入不同的化学基团，骨架的紧密程度则是通过调整交联度来控制的。
3、孔结构
过去孔结构并不为人们重视，概念也相当模糊，随着合成技术特别是大孔树脂的发展，研究树脂孔结构的变化对离子交换树脂的影响就显得十分重要。
早期树脂的孔一般指树脂的链间距较大，在30埃一下，孔的大小随树脂的收缩和膨胀都引起孔的较大变化，其实并不能称为真正的孔。后来通过在聚合单体中加入特定的致孔剂，成球后再除去致孔剂，树脂中就形成了真正的毛细孔，可用物理方法测量它。大孔树脂的孔径比分子间的距离大的多，根据树脂合成条件的不同，孔径可在几十埃至上万埃，孔结构也比较稳定。
二）、树脂结构与物理特性
1、粒度
离子交换树脂一般是作成球型，常用树脂的颗粒大小为0.30~1.20mm,树脂的粒度常以标准筛（美国标准）目数表示，公式为：球粒直径=16/目数（mm）。
离子交换树脂的粒度在干、湿状态或不同型式下是有较大变化的，从使用角度考虑，湿树脂的粒度值更为重要。如何选择树脂粒度应根据设备、技术条件来定，在一般水处理中，粒度通常为0.30~1.20mm。
2、水份含量
离子交换树脂湿亲水性高分子化合物，总是结合一定量的水分，此外树脂中也有部分游离水。树脂的含水量受它的交联度、化学基团性质和数目，及结合的反离子的影响。水分的测定法有干燥法、共沸蒸馏法、KF法。
3、密度
离子交换树脂的密度表示法有两种：含水状态时的湿视密度；湿真密度。树脂密度主要由其骨架结构和结合的化学基团决定的，湿视密度是设计交换装置时的重要参考指标。
4、膨胀度
离子交换树脂是由亲油的骨架和亲水的基团构成，其在水、有机溶媒、不同离子态间相互转变时，树脂的体积会发生不同的膨胀或收缩，膨胀度的影响因素有：树脂交联度、基团的性质和数量、基团反离子的性质、介质等。
树脂的膨胀度也是交换装置设计时重要的参数和性能指标，膨胀度过大，装置的利用效率就低。
5、稳定性
离子交换树脂的稳定性是十分重要的应用指标，不仅影响树脂的运行，还和使用寿命有关。
树脂的稳定性是一比较笼统的概念，最重要的是指树脂的机械强度、耐热性和化学稳定性等。
三）、离子交换树脂的结构和化学性能
1、强型树脂和弱型树脂
树脂所带交换基团不同，其进行有效离子交换的条件和能力有较大差异，据此将树脂分为强酸、强碱、弱酸、弱碱等类型。
2、交换容量
交换容量是树脂最重要的性能指标，它表示单位量（重量或体积）
树脂进行离子交换反应的化学基团总数，反映了树脂对离子的交换吸附能力，在实际应用中，交换容量可分为：总交换容量、工作交换容量和再生交换容量。
3、离子交换选择性
指树脂对不同离子交换吸附亲和性的差别，该亲和性受树脂交联度、化学基团性质、溶液的离子浓度和组成等的影响，大体的规律是：多价离子优先；较大尺寸的离子优先；原子序数大者优先等。总之，树脂的选择系数愈大，离子穿漏愈少，交换吸附能力愈强，处理效果愈好。
四）、大孔吸附树脂的结构与性能
大孔吸附树脂是一类具有明显大孔结构和极大比表面积、不同孔径的球状聚合物，对有机物有较大的吸附能力，属典型的表面范德华力作用，但影响因素复杂，目前还不能准确估计某重物质就一定能被某重吸附剂所吸附。实际经验是：梳水性或无极性分子，或分子的无极性部分，可被非极性表面吸附，亲水性或极性分子，易被极性表面吸附。
被吸附物质只有通过孔道运动到吸附剂的内表面才能吸附，所以高分子吸附树脂的孔径大小对吸附性能有很大的影响，应根据被吸附物质的分子尺寸或分子量靠考虑适当孔径的吸附树脂。
吸附过程常常是在介质中进行，介质性质对吸附作用的影响不可忽视。一般规律是：一切增加被吸附物质溶解度的因素，如温度、溶剂极性、PH变化，都对吸附不利，反之则有利于吸附。
吸附作为分离和提纯的手段，好的吸附效果不仅只考虑吸附，还必须有好的解吸过程。正确的使用吸附树脂一般参考一下原则：树脂选择性吸附好；确定适当的吸附条件；选择好的解吸剂。
三、树脂的合成及性能测定
1、树脂的合成
树脂前体合成的方法主要有两种：悬浮条件下的单体共聚，反向悬浮条件下的缩聚。树脂前体经各种化学反应引入不同的的化学基团就形成了目前种类繁多的离子交换和吸附树脂。
2、树脂功能基的引入
在离子交换树脂合成中，向聚合球体的大分子链上引入交换基团的化学反应同聚合一样，聚合球体的骨架为立体交链结构，在溶剂中可溶胀而不溶解，理论上它虽象低分子有机化合物一样可进行各种化学反应，但实际上通过聚合球体表面到内部的大分子链上都引入化学基团，技术性的要求是很强的。常用离子交换树脂的基团有：磺酸基、羧酸基、伯、仲、叔、季胺基、酚羟基等，需要进行的化学反应为：磺化、水解、胺解等，因内容太多，在这里不作介绍。
3、树脂性能测定
对于树脂的普通理化性能指标，如交换容量、水分、粒度、密度、膨胀度、机械强度等国家有同一的标准检测规范，而对于大孔离子交换树脂特别是大孔吸附树脂的孔结构性能检测或质量标准则没有统一的规定，该类树脂的命名也纯粹是企业自己决定。树脂孔结构的主要表现形式有：孔径、比表面积、孔容、孔径分布，目前国内外通行
的方法是BET（热解色谱法），可比较精确的测定以上指标，对树脂应用选型起到很大的指导作用。
四、树脂应用技术基础知识
一）、树脂应用的技术理论和特点
离子交换技术是一种新型化学分离技术，前面已经提到其已深入应用到各行各业的工业化生产中。离子交换分离过程是被分离组分在水溶液及固体交换剂之间发生的化学计量分配过程，其操作属典型的固-液非均相扩散传质
在许多液相组分的分离过程中，所处理的工艺料液一般是体积庞大，成分复杂，杂质含量高，待分离、提取的有用组分含量很低，而过程又要求很高的选择性和回收率，面对这种苛刻要求，常规分离方法往往很难奏效，而离子交换和吸附技术却能达到很高的水平。目前离子交换和吸附技术已跻身于成熟的化工单元过程之列。
离子交换和吸附树脂是分离的物质基础，树脂性能的优劣对分离效果的成败起着决定性的作用，另外在树脂分离过程中，提高树脂的利用率，提高目标分离物的产率，以降低消耗、降低成本，是达到提高经济效益的重要技术措施。目前树脂使用的费用还相对较贵，在操作过程中不允许较多的损耗与流失，因此选择适当的树脂交换设备、选择最佳的操作模式、创造有利的操作条件，充分发挥树脂的交换能力，是工业应用中应重视的关键。
二）、树脂应用筛选基本原理
正确选择树脂的类型是成功应用离子交换或吸附技术的关键。在
实际工作中，常有把因选择不当而未达到应用目的归于树脂技术本身缺点的事例。树脂选择不当的原因，很大程度上是对不同类型树脂的功能不够了解，有时也还会因已有的商品树脂不完全适应使用的工艺要求。这时就需要对已有的树脂进行适当的改性，或设计合成一种新型树脂。一般情况下，了解各种类型树脂的使用性质，是正确使用树脂的关键。
人们常常只注意了阴阳树脂的差别，而对强型树脂和弱型树脂的差别考虑很少，其实两类树脂的PH滴定曲线存在明显差异，也就是说两种树脂适用的PH条件范围是大不同的。在进行离子交换反应中，强型树脂具有中性盐分解能力，而弱型树脂则没有。
对于中和反应，两类树脂都可进行，但强型树脂比弱型树脂反应性更强、速度更快，因此在交换装置中，强型树脂的酸碱穿漏比弱型树脂少。
另外强型树脂的交换基团的利用效率比弱型树脂高，在中和弱酸弱碱是这种差别更大，强型树脂的交换容量的有效利用率可达0.8~0.9，而弱型树脂仅为0.3~0.8。
再生方面，弱型树脂仅用约理论量的酸碱就能较完全的再生，而强型树脂就困难的多。一般弱型树脂的再生剂用量水平为 1.0~1.2，强型树脂为1.5~4.0。
在树脂的实际应用中，处理溶液的纯度和工作交换量与进行交换反应的条件和再生条件的关系，强型树脂和弱型树脂各不相同。其关系如下：
离子交换树脂以盐式使用时，常是利用树脂的选择性，这是宜选择弱型树脂，因其选择性比强型的强。
对于同一类树脂，其交链度对性能的影响也很大，如分厂尺寸较大的有机物进行交换吸附时，则交链度低的树脂效果更好些。
是否选用大孔树脂，则要根据条件的要求和大孔树脂的特性来定，特别是纯粹的大孔吸附剂的应用，技术性和经验更重要。实际经验是：梳水性或无极性分子，或分子的无极性部分，可被非极性表面吸附，亲水性或极性分子，易被极性表面吸附。分子尺度大的物质要选择孔径大的树脂，反之亦然。树脂的类型和实用性能如下表：
三）、树脂在抗生素上的应用
离子交换和吸附树脂在制药特别是在抗生素生产中的应用是非
常广泛的，首先是各级纯水的制备在制药生产中不可缺少，另外离子交换和吸附使药物的生产许多操作变的非常简单，如在药物的纯化精制方面，采用交换法除去氨基酸、蛋白质、维生素的盐份；使一些酸、碱性的药物的盐型转化，如青霉素的钾盐转为钠盐，链霉素盐酸盐转为硫酸盐等；生物碱的浓缩、回收；各种植物有效成分、抗生素的吸附、精制、分离等，应用更多的使离子交换和吸附的联合作业。经过多年的技术发展，树脂本身的技术水平和药物生产技术以及树脂的应用技术水平都有了长足的进步。
树脂在抗生素中的应用在制药业属重中之重。根据抗生素的分类，离子交换和吸附树脂在氨基糖甙类抗生素、β-内酰胺类、四环素类、其他如：多粘菌素、VB12、林可霉素等方面有广泛的应用。
1、树脂在氨基糖甙类抗生素上的应用
离子交换树脂在链霉素上的成功应用是一个比较典型的例子，其生产工艺过程中使用了交换吸附、脱色、精制三个步骤，最初相对应的树脂分别为110＃、122＃、D390。该工艺的研究和树脂的开发是由南开大学和华北药厂联合进行的，为当时链霉素的发展发挥了重要的作用，随着生产企业的增加和各自技术的不断演化，各厂家使用的树脂也产生了变化，交换树脂由凝胶110＃出现替代产品—大孔D152，和D390共存应用的有D303、D386、D311等，在生产工艺上也有了各自的特色。
氨基糖甙类抗生素的发展给离子交换树脂提供了广阔的发展空间，无论从较早开发上市的庆大霉素、卡那霉素、妥布霉素、新霉素，
还是近10年开发的小诺霉素、丁胺卡钠霉素、乙基西梭霉素（萘替米星）、依替米星，壮观霉素（大观霉素）等，都是离子交换树脂重点应用的领域。
2、树脂在土霉素上的应用
土霉素也是使用离子交换树脂较早的抗生素品种。20世纪90年代以前，国内土霉素厂家超过20家，相同的工艺是都使用122＃树脂来进行脱色。目前土霉素品种作为人用药逐渐淘汰，产量未明显降低，但厂家却相对集中到仅有的几个，122＃树脂仍发挥着重要的作用。
3、树脂在β-内酰胺类抗生素上的应用
β-内酰胺类抗生素的代表品种为青霉素和头孢霉素。树脂应用于青霉素目前主要是转钠盐，但树脂法应用于青霉素的提取，曾经作为我国医药行业的一个重要课题进行过深入的研究（鲁抗、南开大学、华药），并取得了较大的进展，但最后溶媒法占了上风，溶媒法的工艺就一直稳定地发展到现在，随着环保要求的提高，溶媒提取的缺陷也日益显现，大量高浓污水的产生和处理成为各青霉素生产企业的一大难题。树脂法提取青霉素目前仍有人研究，但愿能早日取得突破并应用于生产。
头孢霉素的提取及精制是目前树脂法用于抗生素生产中发展最快，也是最为成功的例子。从上世纪90年代初，鲁抗、上海医工院、福抗等单位就进行头孢霉素的研究和上生产的工作，为配合头孢开发工作，分厂研发成功了吸附树脂D312＃和精制树脂D845＃，并成功
用于鲁抗头孢C锌盐的大生产。随着技术的不断发展，分厂研制的大孔吸附树脂DM-11＃取代D312＃用于鲁抗和哈药头孢生产，而后起的福抗和河药头孢生产则分别使用了日本和美国的树脂（取决于技术来源问题），目前形成了三足鼎立之势，共同推动了国内头孢技术的发展。
4、树脂在其他类抗生素上的应用
应用树脂法提取抗生素的品种还很多，如：VB12的生产，虽然各厂家的工艺有很大的区别，但只是采用了不同品种的树脂，基本手段是一直的。象老品种林可霉素、争光霉素、氯洁霉素、春雷霉素、柱晶白霉素、卷曲霉素，新上品种硫酸粘杆菌素等都采用了树脂法生产。另外对于半合成抗生素如：头孢类、青霉素类，，新药他仃（新伐）类，麦迪霉素等采用树脂提取法都有很大的潜力。
四）、树脂的使用方法介绍
1、包装：树脂的包装应保证在搬运过程中不被损坏，各类树脂的
标识应完备，且易于区分，以免造成混装。为防止树脂在使用前脱水，树脂应用塑料包装封口，再装桶或衬塑袋。
2、运输：树脂不属于危险品，无特殊要求，但应保证严冬季节树
脂不能冰冻。
3、存放：树脂不宜长期露天存放，存放温度一般要求0~40度。
温度过高，树脂容易降解，导致质量下降；温度太低，树脂结冰极易破碎损坏。
4、装填：树脂在装填前必须做好准备各项工作。首先应仔细检查、
清洗设备，确认安装无误。另外计算好树脂的装量，应考虑各类树脂在不同离子态情况下的膨胀、收缩等的体积变化，确定适当的装填系数。使用前对树脂进行反洗、沉降、漂洗，对于大孔树脂尤其是弱酸树脂还应检查有否透明球或软球，必须除去，以免影响运行质量。
5、树脂预处理：树脂在正式使用前，应进行严格的预处理。常规
的方法是用2~4倍树脂体积，2~6%浓度的酸、碱溶液反复处理1~3次，中间水洗至中性。对于大孔树脂还要使用适当的有机溶媒对树脂进行抽提，以彻底除掉致孔剂或低聚物，这样才能保证树脂良好的使用效果。
6、树脂停用时的储存要求：树脂停用必须避免以下现象发生：脱
水、冰冻、细菌滋长、影响化学稳定性等。
脱水：交换设备一般应保持水分，如必须排水，则设备应密闭以防树脂失水。
冰冻：在无法保证环境温度适当的情况下，可在设备中加入浓的盐水。
细菌滋长：微生物和细菌极易在停用的树脂中生长、繁殖如得不到抑制，可造成树脂的不可逆污染。适宜的方法是用盐水浸泡的同时，可采用0.25%的过氧乙酸或0.3%左右的甲醛溶液杀菌，但对于食品行业只适宜采用过氧乙酸。
化学稳定性：离子交换树脂在不同的离子态下，其稳定性的差别是很大的，对碱性树脂应转为氯型较稳定，酸性树脂转为钠型
较稳定。
五）、树脂的污染及处理
大部分的离子交换或吸附树脂能被污染或被悬浮物夹杂等。当PH变化时，重碳酸盐等相对不溶性盐类的浓度变化会产生沉淀，当树脂吸附或交换有些物质时，他们不易被正常的步骤清除，也会在树脂上沉淀造成污染。根据树脂不同的污染类型，将采取不同的处理方法。
1、微生物或细菌的杀菌处理：
如被污染的水源进入交换系统，树脂将被细菌或微生物污染，必须及时处理，方法如下：
过氧乙酸处理：它具有广谱杀菌性能，因此也用于树脂的广谱杀菌，使用2%的过氧乙酸水溶液1小时就有较好的除菌效果，对树脂的交换性能无影响。无论阴阳可采用步骤如下：
※如用在阴树脂，先使树脂彻底失效，因过氧乙酸须在PH8以下使用。
※制备1个床体积（BV），即每升过氧乙酸/升树脂，浓度为2%。
※加入1BV的杀菌剂，流速为5BV/小时，将树脂中的水全部置换。
※加入完毕，关闭阀门，浸泡至少1小时，将树脂及管道都充满过氧乙酸溶液
※将杀菌剂洗涤干净，再生树脂投入使用。
甲醛溶液处理：如采用甲醛消毒，可采用下列步骤：
※制备3个床层体积（BV）浓度为0.5%的甲醛溶液。
※将1BV杀菌剂加入系统，流速为5BV/小时，将树脂中的水全部置换，并适当高于液面。
※继续加入其余消毒液，流速同前，然后浸泡树脂至少8小时，将树脂及管道都充满过氧乙酸溶液。
※将杀菌剂洗涤干净，甲醛无检出（为提高效果可采取两次），再生树脂投入使用。
次氯酸钠处理：须配制1%有效氯含量的次氯酸钠，处理步骤如下：※树脂处理前先用盐水再生，使所有树脂呈失效状态（有时须多次再生），特别使阳须再生彻底，否则有氯气产生。
※处理液量至少要3倍树脂床体积。
※第一个床层体积处理液以正常再生流速加入或4BV/小时。
※第二个床层体积处理液应留在树脂内，但不超过2小时。
※第三个床层体积处理液流速同第一个床层体积处理液。
※次氯酸钠溶液须用软水以4BV/小时的速度置换彻底，约须8倍床体积软水冲洗。
※处理好的树脂须经三次再生后投入运行。
注意事项：树脂不能经常用次氯酸钠处理，因其有氧化作用，影响树脂的稳定性。阴树脂尽量不用，特别是不能用于酚基、缩聚和螯合树脂。
2、有机物的污染及处理
1）、离子交换树脂一般来说能很好的去除有机物，但必须采用正
确的预处理系统，选择合适的树脂型号，否则树脂易被污染，且该污染是不可逆的。
2）、有机物的组成：主要有腐植物、微生物等不容性有机物和有机合成产物、糖类、氨基酸、蛋白质等可溶性有机物等。
3）、污染机理：有机物通过逐渐扩散进入树脂内部，被树脂截留。再生时，氢氧化钠溶液虽有一定的清除效果，但因再生时间太短，有机物总有部分残留，长期积累，树脂被严重污染，且不可逆，用常规方法就无法去除。
4）、处理方法：
※树脂在正常运行失效后处理。
※配制好3个树脂床体积的10%W/V盐水，内含4%W/V氢氧化钠。
※以2BV/小时的流速向树脂床内加入处理液，到2倍体积时停止加入，关闭阀门，浸泡至少2小时，可对树脂搅拌混匀。
※再向树脂床内加入第3倍的处理液，控制流速1BV/小时，然后用软水彻底洗净树脂。
※树脂至少经过2个周期的再生后投入使用。
3、铁污染的处理
水中的铁能以多种形式存在，但经氧化后，一般是以高铁盐的状态存在，可用钠行或氢型强酸树脂除去。铁也能与有机物复合，成为阴离子的复合物，就需要用阴树脂去除。对于阴树脂，是用氢氧化钠再生的，有机物能在每次的再生时除去，铁就留在树脂中，树脂中积
离子交换树脂的种类和性能
离子交换树脂的种类和性能 离子交换树脂在现代制糖工业中起着很重要的作用。世界上许多糖厂制造精糖和高级食用糖浆，多数使用离子交换树脂将糖液脱色提纯，而过去传统用骨炭的精炼糖厂亦有逐渐转向使用离子交换树脂的趋势。 离子交换技术有相当长的历史，某些天然物质如泡沸石和用煤经过磺化制得的磺化煤都可用作离子交换剂。但是，随着现代有机合成工业技术的迅速发展，研究制成了许多种性能优良的离子交换树脂，并开发了多种新的应用方法，离子交换技术迅速发展，在许多行业特别是高新科技产业和科研领域中广泛应用。近年国内外生产的树脂品种达数百种，年产量数十万吨。 在工业应用中，离子交换树脂的优点主要是处理能力大，脱色范围广，脱色容量高，能除去各种不同的离子，可以反复再生使用，工作寿命长，运行费用较低(虽然一次投入费用较大)。以离子交换树脂为基础的多种新技术，如色谱分离法、离子排斥法、电渗析法等，各具独特的功能，可以进行各种特殊的工作，是其他方法难以做到的。离子交换技术的开发和应用还在迅速发展之中。 离子交换树脂的应用，是近年国内外制糖工业的一个重点研究课题，是糖业现代化的重要标志。膜分离技术在糖业的应用也受到广泛的研究。 离子交换树脂都是用有机合成方法制成。常用的原料为苯乙烯或丙烯酸(酯)，通过聚合反应生成具有三维空间立体网络结构的骨架，再在骨架上导入不同类型的化学活性基团(通常为酸性或碱性基团)而制成。 离子交换树脂不溶于水和一般溶剂。大多数制成颗粒状，也有一些制成纤维状或粉状。树脂颗粒的尺寸一般在0.3～1.2mm 范围内，大部分在0.4～0.6mm之间。它们有较高的机械强度(坚牢性)，化学性质也很稳定，在正常情况下有较长的使用寿命。 离子交换树脂中含有一种(或几种)化学活性基团，它即是交换官能团，在水溶液中能离解出某些阳离子(如H+或Na+)或阴离子(如OH－或Cl
离子交换树脂基础知识
离子交换树脂基础知识
离子交换树脂的基础知识 一、离子交换树脂发展简史 离子交换剂是一类能发生离子交换的物质，分为无机离子交换剂和有机离子交换剂。有机离子交换剂又称离子交换树脂。无机离子交换剂（如沸石）早在一百多年前就已发现并应用，人类就已经会利用沙砾净水。而有机离子交换树脂是在1933年由英国人亚当斯（Hdams）和霍姆斯（Holms）首先用人工方法制造酚醛类型的阳、阴离子交换树脂。 在第二次世界大战期间，德国首先进行工业规模的生产。战后英、美、苏、日等国的发展很快。1945年美国人迪阿莱里坞（D’Alelio）发表了关于聚苯乙烯型强酸性阳离子交换树脂及聚丙烯酸型弱酸性阳离子交换树脂的制备方法。后来聚苯乙烯阴离子交换树脂、氧化还原树脂以及螯合树脂等也相继出现，在应用技术及其范围上也日益广大。到了上世纪五十年代后期，各种大孔型的树脂又相继发展起来，在生产及科学研究中，离子交换树脂起着越来越重要的作用。 解放前，我国的离子交换树脂的科研和生产完全空白，解放后，从五十年代初期开始，我国在北京、上海和天津的一些科研单位和高等学校分别开始了离子交换树脂的研究。1953年酚醛磺化树脂产生，1958年凝胶型苯乙烯树脂投入生产，1959年南开大学何炳林用苯乙烯做致孔剂合成孔径大、强度高和交换速度快的大孔型交联聚苯乙烯离子交换树脂。60年代我国生产了大孔型苯乙烯系、丙烯酸系离子交换树脂。到70年代中、后期又合成了多种吸附树脂、碳化树脂，并已先后投入生产。 经过50年的努力，我国的离子交换树脂的生产和工业应用得到了飞速
也属于功能高分子。 阳离子交换树脂是一类骨架上结合有磺酸（-SO3H）和羧酸（-COOH）等酸性功能基的聚合物。将此树脂浸渍于水中时，交换基部分可如同普通酸那样发生电离。以R表示树脂的骨架部分，阳离子交换树脂R-SO3H或R-COOH在水中的电离如下： RSO3H RSO3- + H+ RCOO-+ H+ RSO3H型的树脂易于电离，具有相当于盐酸或硫酸的强酸性，称为强酸性阳离子交换树脂。而RCOOH型的树脂类似有机酸，较难电离。具有弱酸的性质，因此称为弱酸性阳离子交换树脂。 阴离子交换树脂是一类在骨架上结合有季胺基、伯胺基、仲胺基、叔胺基的聚合物。其中以季胺基上的羟基为交换基的树脂具有强碱性，称为强碱性阴离子交换树脂。用R表示树脂中的聚合物骨架时，强碱性阴离子交换树脂在水中会发生如下的电离： R—N+（CH3）3OH-R—N+（CH3）3 + OH-- 具有伯胺、仲胺、叔胺基的阴离子交换树脂碱性较弱，称为弱碱性阴离子交换树脂。强碱性阴离子交换树脂一般以化学稳定的CL盐型出售，应用时要用N a OH溶液进行转型。 三、离子交换树脂的分类 按骨架结构不同，离子交换树脂可分为凝胶性和大孔型树脂两大类。 由苯乙烯和二乙烯苯混合物在引发剂存在下进行自由基悬浮聚合，得到具有交联网状结构的聚合体。这种聚合体一般是呈透明状态的，无孔的
离子交换树脂吸附性及去硬度技术大全
离子交换树脂吸附性及去硬度 技术大全 (1) 对阴离子的吸附 强碱性阴离子树脂对无机酸根的吸附的一般顺序为： SO42-> NO3- > Cl- > HCO3- > OH- 弱碱性阴离子树脂对阴离子的吸附的一般顺序如下： OH-> 柠檬酸根3- > SO42- > 酒石酸根2- >草酸根2- > PO43- >NO2- > Cl- >醋酸根- > HCO3- (2) 对阳离子的吸附 高价离子通常被优先吸附，而低价离子的吸附较弱。在同价的同类离子中，直径较大的离子的被吸附较强。一些阳离子被吸附的顺序如下： Fe3+ > Al3+ > Pb2+ > Ca2+ > Mg2+ > K+ > Na+ > H+ (3) 对有色物的吸附 糖液脱色常使用强碱性阴离子树脂，它对拟黑色素(还原糖与氨基酸反应产物)和还原糖的碱性分解产物的吸附较强，而对焦糖色素
的吸附较弱。这被认为是由于前两者通常带负电，而焦糖的电荷很弱。通常，交联度高的树脂对离子的选择性较强，大孔结构树脂的选择性小于凝胶型树脂。这种选择性在稀溶液中较大，在浓溶液中较小。 软化器是用来降低或基本消除原水硬度的装置，其出水残留硬度可降至0.03mmol/L(以1/2Ca2+计)以下。在软化过程中，当水流过树脂层后的出水硬度超过某一规定值，水质已不符合水质的标准要求时，则交换器中的离子交换树脂将视为“失效”，不再起软化作用，这时，为恢复离子交换树脂的交换能力，通常采用工业食盐水溶液(5%-10%)对离子交换树脂进行再生，又称还原，也就是用食盐中的钠离子将树脂中吸附的钙镁离子置换出来。其离子反应式： Na++2RCa2+ =R2Na+2Ca+ Na++2RMg2+=R2Na+2Mg2+ 采用钠型阳离子交换树脂C100E(RNa)来进行软化处理，用阳离 子交换树脂中可交换的阳离子(如Na+、H+)，把水中所含的钙、镁离子交换出来，这一过程称为水的软化过程，该过程的离子反应式如下：Ca2++2RNa=R2Ca+2Na+ Mg2++2RNa=R2Mg+2Na+ 水中的Ca2+ 、Mg2+被RNa型树脂中的Na+置换出来以后，就存留在树脂中，使离子交换树脂由RNa型变成R2Ca 或R2Mg型树脂。
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=8 4.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=6.5 7.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=6 4.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=7.5 7.加满纯水备好待用。 备注：1.这个方法是经过多次生产实践得出的最好工艺，一般节省纯水35%以上。
离子交换树脂的原理及应用总结归纳(重点阅读)
精心整理如何筛分混合的阴阳离子交换树脂？ 离子交换树脂的工作原理及优缺点分析 将离子性官能基结合在树脂（有机高分子）上的材料，称之为“离子交换树脂”。树脂表面带有磺酸(sulfonic acid) 者，称为阳离子交换树脂，而带有四级氨离子的，则为阴离子交换树脂。由於离子交换树脂可以有效去除水中阴阳离子，所以经常使用於纯水、超纯水的制造程序中。(见下图) 离子交换树脂上的官能基虽可去除原水(Feed water) (Fouling)。方。 原理 软水，这是软化水设备的工作过程。 当树脂上的大量功能基团与钙镁离子结合后，树脂的软化能力下降，可以用氯化钠溶液流过树脂，此时溶液中的钠离子含量高，功能基团会释放出钙镁离子而与钠离子结合，这样树脂就恢复了交换能力，这个过程叫作“再生”。
由于实际工作的需要，软化水设备的标准工作流程主要包括：工作(有时叫做产水，下同)、反洗、吸盐(再生)、慢冲洗(置换)、快冲洗五个过程。不同软化水设备的所有工序非常接近，只是由于实际工艺的不同或控制的需要，可能会有一些附加的流程。任何以钠离子交换为基础的软化水设备都是在这五个流程的基础上发展来的(其中，全自动软化水设备会增加盐水重注过程)。 反洗：工作一段时间后的设备，会在树脂上部拦截很多由原水带来的污物，把这些污物除去后，离子交换树脂才能完全曝露出来，再生的效果才能得到保证。反洗过程就是水从树脂的底部洗入，从顶部流出，这样可以把顶部拦截下来的污物冲走。这个过程一般 需要5-15分钟左右。 吸盐(再生) (只要进水有一定的压力即可) 慢冲洗(置换) 应用 1）水处理 水处理领域离子交换树脂的需求量很大，约占离子交换树脂产量的90%，用于水中的各种阴阳离子的去除。目前，离子交换树脂的最大消耗量是用在火力发电厂的纯水处理上，其次是原子能、半导体、电子工业等。
离子交换树脂的交换原理是什么
离子交换树脂的交换原理是什么 离子交换树脂的结构 离子交换树脂的内部结构，如下图所示。由三部分组成，分别是： (1)高分子骨架由交联的高分子聚合物组成； (2)离子交换基团它连在高分子骨架上，带有可交换的离子(称为反离子)的离子型官能团或带有极性的非离子型官能团； (3)孔它是在干态和湿态的离子交换树脂中都存在的高分子结构中的孔(凝胶孔)和高分子结构之间的孔(毛细孔)。在交联结构的高分子基体(骨架)上，以化学键结合着许多交换基团，这些交换基团也是由两部分组成：固定部分和活动部分。交换基团中的固定部分被束缚在高分子的基体上，不能自由移动，所以称为固定离子；交换基团的活动部分则是与固定离子以离子键结合的符号相反的离子，称为反离子或可交换离子。反离子在溶液中可以离解成自由移动的离子，在一定条件下，它能与符号相同的其他反离子发生交换反应。 离子交换的基本原理 离子交换的选择性定义为离子交换剂对于某些离子显示优先活性的性质。离子交换树脂吸附各种离子的能力不一，有些离子易被交换树脂吸附，但吸着后要把它 置换下来就比较困难；而另一些离子很难被吸着，但被置换下来却比较容易，这种性能称为离子交换的选择性。离子交换树脂对水中不同离子的选择性与树脂的交联度、交换基团、可交换离子的性质、水中离子的浓度和水的温度等因素有
关。离子交换作用即溶液中的可交换离子与交换基团上的可交换离子发生交换。一般来说，离子交换树脂对价数较高的离子的选择性较大。对于同价离子，则对离子半径较小的离子的选择性较大。在同族同价的金属离子中，原子序数较大的离子其水合半径较小，阳离子交换树脂对其的选择性较大。对于强酸性阳离子交换树脂来说，它对一些离子的选择性顺序为：Fe3+>A13+>Ca2+>Mg2+>K+>Na+>H+。离子交换反应是可逆反应，但是这种可逆反应并不是在均相溶液中进行的，而是在固态的树脂和溶液的接触界面间发生的。这种反应的可逆性使离子交换树脂可以反复使用。 （文档由洛阳宏昌工贸整理提供）
离子交换树脂的处理
离子交换树脂的处理 前言：001×7阳离了交换树指（以下简称树脂）用于水处理过程中由于受不同因素的影响出现变红、变棕、变褐、粉碎是常见的事情。各种变化对树脂工作交换容量的影响大不相同。有的变化使工作交换容量降低很少，有的变化使工作交换容量降低很多，甚至报废。近十年的锅炉水处理工作实践对数百个新、旧树脂样品的处理和工作交换容量的测定证明了这一点。 1. 正常使用过程中颜色变红、变棕对工作交换容量的影响。 在我所处理、测定过的近百个在使用过程中变红、变褐、粉碎的旧树脂样品中，有95%以上处理后颜色恢复到黄色或浅黄色，工作交换容量比处理前提高1——5%。少数几个样品用酸、碱、酒精处理后仍然呈褐色，处理前后工作交换容量都比较低，基本上没有变化。前者颜色的加深是由于水中微量铁和其它因素（如温度）等影响所致，后者属于原新树脂本身就呈褐色、工作交换容量就低，也可能是严重铁中毒和有机质污染而致。而一般软化罐内壁防腐层破损导致的树脂铁中毒，只是颜色变红、变棕，其工作交换容量变化甚微。这与个别书上所列表表示的树脂铁中毒经盐酸处理后工作交换容量可提高50%以上是有很大差距的。如陶瓷公司卫生瓷厂的旧树脂样品为褐色，粒度为0.6——1.0mm，破粹粒占30%，用酸碱处理前后工作交换容量均为0.86mmol/ml湿态，颜色均为棕色；又如七一八究所的旧树脂样品为红色，处理后为黄色，处理前后的工作交换容量分别为1.02mmol/ml湿态和1.03mmol/ml湿态。所以我认为，在使用井水，自来水为水源时，对树脂变红、变棕，无需用酸碱处理。如果设备周期制水量突然降低或出水水质突然不合格，应该先检查与出软水管路相通的源水阀门是否严密，或者奖树脂进行较好的水冲洗，以除去树脂中的悬浮物和泥沙，这样即可恢复到原周期制水量和出水水质。酸、碱的处理只能除去加深的颜色，工作交换容量增加甚少，但却降低树脂强度，提高破碎率。 2．树脂在使用过程中粒度破碎对其工作交换容量的影响。 树脂粒度破碎对其工作交换容量的影响根据导致破碎的因素不同分两种情况：一是正常使用磨损破碎，一是受冻破碎。磨损破碎不管破碎率多高，对其工作交换容量影响甚小（在操作软化罐误差之内）；而受冻破碎对其工作交换容量影响很大，以至报废。
离子交换树脂催化剂的优缺点
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟 离子交换树脂催化剂的优缺点 离子交换树脂用催化剂的主要优点是它已商品化，购得方便。尽管它们比低分子量的酸、碱昂贵，但它们能根据不同的应用场合制得不同形状、不同结构和不同负载容量的树脂催化剂。常规的商品凝胶型树脂的功能基容量每克一般为3.5~5mg 当量。大孔树脂的负载容量虽然较低一些，但其活性基团一般处于大孔的表面上，容易为反应物所接近。在需要降低负载容量时可用酸碱滴定法使一些酸基团部分中和，或者通过部分离子交换法引入一些具有助催化作用的金属离子或基团，从而提高催化剂的活性或选择性。离子交换树脂的颗粒性和多孔结构使其适用于气相和液相反应，也可用于非水体系。由于树脂催化剂具有这种物理性质，因此反应完成后，催化剂可以通过简单的过滤方法从反应混合物中分离出来，免除了常规酸、碱催化剂使用需要进行中和、洗涤、干燥、蒸馏等后处理程序，也避免了废酸、碱液体对环境的污染。此外，也避免了使用硫酸时，由于其强的氧化性、脱水性和磺化性引起的不必要的副反应。大孔的离子交换树脂由于具有固定的结构，其体积受溶剂作用的影响很小。因此，适用于填充柱操作，实现生产连续化。在较低的压力下可以达到较高的流速，并可使用极性差别很大的反应溶剂。凝胶型离子交换树脂在干态或在非极性介质中内部处于收缩的微孔状态，在极性溶剂中则会处于高度溶胀的状态。如果溶剂极性的变化较大，低交联的树脂在经历这种变化后会发生较大的机械破损。 与常规酸、碱催化剂比较，离子交换树脂易于保存和运输。强酸树脂宜以 H+型和Na+型贮存。但强碱树脂中的OH-型会吸收空气中的CO2 而失活，因此一般以Cl-型贮存。使用前Na+型的强酸树脂和Cl-型的强碱树脂一般可分别用酸和碱处理组成相应的H+型和OH-型使其活化。
离子交换树脂结构及交换原理
一. 离子交换树脂的结构 离子交换树脂的内部结构，如下图所示。由三部分组成，分别是： (1)高分子骨架由交联的高分子聚合物组成： (2)离子交换基团它连在高分子骨架上，带有可交换的离子(称为反离子)的 离子型官能团或带有极性的非离子型官能团； (3)孔它是在干态和湿态的离子交换树脂中都存在的高分子结构中的孔(凝胶 孔)和高分子结构之间的孔(毛细孔)。 在交联结构的高分子基体(骨架)上，以化学键结合着许多交换基团，这些交换基团也是由两部分组成：固定部分和活动部分。交换基团中的固定部分被束缚在高分子的基体上，不能自由移动，所以称为固定离子；交换基团的活动部分则是与固定离子以离子键结合的符号相反的离子，称为反离子或可交换离子。反离子在溶液中可以离解成自由移动的离子，在一定条件下，它能与符号相同的其他反离子发生交换反应。 三离子交换的基本原理 离子交换的选择性定义为离子交换剂对于某些离子显示优先活性的性质。离子交换树脂吸附各种离子的能力不一，有些离子易被交换树脂吸附，但吸着后要把它
置换下来就比较困难；而另一些离子很难被吸着，但被置换下来却比较容易，这种性能称为离子交换的选择性。离子交换树脂对水中不同离子的选择性与树脂的交联度、交换基团、可交换离子的性质、水中离子的浓度和水的温度等因素有关。离子交换作用即溶液中的可交换离子与交换基团上的可交换离子发生交换。一般来说，离子交换树脂对价数较高的离子的选择性较大。对于同价离子，则对离子半径较小的离子的选择性较大。在同族同价的金属离子中，原子序数较大的离子其水合半径较小，阳离子交换树脂对其的选择性较大。对于强酸性阳离子交换树脂来说，它对一些离子的选择性顺序为：Fe3+>A13+>Ca2+>Mg2+>K+>Na+>H+。离子交换反应是可逆反应，但是这种可逆反应并不是在均相溶液中进行的，而是在固态的树脂和溶液的接触界面间发生的。这种反应的可逆性使离子交换树脂可以反复使用。 以001×7强酸阳离子交换树脂为例说明： 001×7强酸阳离子交换树脂是一种凝胶型离子交换树脂，其内部的网状结构中有无数四通八达的孔道，孔道里面充满了水分子，在孔道的一定部位上分布着可提供交换离子的交换基团。当原水当中的Ca2+，Mg2+等阳离子-扩散到树脂的孔道中时，由于该树脂对Ca2+，Mg2+等阳离子选择性强于对H+的选择性，，所以H+就与进入树脂孔道中的Ca2+，Mg2+等阳离子发生快速的交换反应，Ca2+，Mg2+等阳离子被固定到树脂交换基团上面，被交换下来的H+向树脂的孔道中-扩散，最终扩散到水中。 (1)边界水膜内的扩散水中的Ca2+，Mg2+等阳离子向树脂颗粒表面迁移，并扩散 通过树脂表面的边界水膜层，到达树脂表面； (2)交联网孔内的扩散(或称孔道扩散) Ca2+，Mg2+等阳离子进入树脂颗粒内部的交联网孔，并进行扩散，到达交换点； (3)离子交换 Ca2+，Mg2+等阳离子与树脂基团上的可交换的H+进行交换反应； (4)交联网孔内的扩散被交换下来的H+在树脂内部交联网孔中向树脂表面扩散。 (5)边界水膜内的扩散最终扩散到水中。 四离子交换树脂的再生 鉴于离子交换树脂反应的可逆性，反应后的树脂通过处理，重新转化为原来的离
离子交换树脂的复苏处理
离子交换树脂的复苏 王勇、康健 鞍钢矿业公司齐大山铁矿 摘要：本文对我矿的热电厂，由于离子交换树脂污染造成除盐系统运行状况恶化进行了分析、论证,并提出离子交换树脂污染机理、污染程度的判断、复苏后达到标准、树脂复苏剂的选择及在我矿电厂的实际应用效果，进而阐明树脂污染复苏处理是解决树脂污染问题的有效途径，经复苏和调试,树脂基本恢复了工交,酸、碱耗降到正常值,出水水质完全合格,每年可为厂里节约酸、碱费用80万元. 所以，具有很好的经济效益、社会效益和应用价值 关键词：水处理树脂污染复苏剂树脂交换容量 概述： 鞍山鑫辰环境工程有限公司结合自己10多年来在离子交换水处理方面的试验研究成果，对阳离子交换树脂的各种污染原因进行了深入分析，对树脂复苏的各种方法进行了反复试验，特别是针对常见的树脂铁污染问题，开发出了一种新型的树脂复苏剂，使树脂复苏时不需要用化学纯盐酸，而只需要用高效渗透剂TFC-S(固体), 洒石酸,两性表面活性剂SYZ-6,，工业盐酸作为清洗剂，且复苏后树脂的工交可恢复到90％以上，解决了长期困扰人们的树脂铁污染复苏难题，并成功应用于生产实践。阴离子交换树脂污染与水中含有大量有机物有关.根据阴离子交换树脂污染与复苏的机理,在传统阴离子交换树脂复苏的基础上,添加某些络合剂、沉淀剂、增溶剂、氧化剂、表面活性剂等,对阴离子交换树脂复苏工艺进行改进,使树脂复苏的效果得到显著提高. 1.树脂污染及复苏简介 离子交换水处理技术是目前电力、石化、化工、冶金、电子等领域中使用最为普遍的水质净化技术。离子交换器在运行过程中，如果预处理系统运行不当，受进水中杂质的影响，离子交换树脂会发生污染，如阳树脂在使用过程中，会受悬浮物、铁、铝、硫酸钙、油脂类等物质的污染，强碱性阴树脂则会受到有机物、胶体硅、铁的化合物等杂质的污染。树脂污染后会造成工交明显下降，严重的甚至会下降到1/3以下，这样会造成周期运行时间会明显缩短，出水水质恶化，酸、碱耗明显上升，并会对锅炉等设备的安全经济运行造成严重的威胁。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，它所受到的污染有别于阴离子交换树脂，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交换树脂的制水过程产生不利的影响。对被污染的树脂进行及时的诊断和有效的复苏对水处理系统的经济运行具有很重要的意义。如果污染程度较严重时，可以采用加入表面活性剂和分散剂的方法。其中表面活性剂可以增加树脂表面的亲水蛀；而分散剂则可以保证从树脂上脱离下来的颗粒可以被分散到水溶液中去。我们应用，罗门哈斯公司的非离子 表面活性剂TritonCF-54和分散剂Orotan 731对解决这一问题有较好的效果。Nalco公司， 采用了在受到污染的树脂层，反洗过程中加入由表面活性剂和分散剂等药剂，复配的复苏剂，对树脂进行复苏也取得了良好的效果。若阳离子型聚电解质污染了阳离子交换树脂也可以采 用4%的氢氧化钠溶液处理以溶解聚电解质达到复苏树脂的目的。
离子交换树脂综合知识
离子交换树脂综合知识 【电厂化学】2007-07-31 09:07:41 阅读1184 评论0 字号：大中小订阅 1 树脂的储存和运输 1、离子交换树脂在长期储存中，或需在停用设备内长期存放，强型树脂（强酸性和强碱性树脂）应转为盐型，弱型树脂（弱酸性和弱碱性树脂）可转为相应的氢型或游离胺型，也可转变为盐型，以保持树脂性能的稳定。然后浸泡在洁净的水中。停用设备若须将水排去，则应密封，以防树脂中水份散失。 2、离子交换树脂内含有一定的平衡水份，在储存和运输中应保持湿润，防止脱水。树脂应储存在室内或加遮盖，环境温度以5°C-40°C为宜。袋装树脂应避免直接日晒，远离锅炉、取暖器等加热装置，避免脱水。 若发现树脂已有脱水现象，切勿将树脂直接放于水中，以免干树脂遇水急剧溶胀而破碎。应根据其脱水程度，用10%左右的食盐水慢慢加入到树脂中，浸泡数小时后用洁净水逐步稀释。 3、当环境温度在0°C或以下时，为防止树脂因内部水份结冰而崩裂，应做好保温措施，或根据气温条件，将树脂存于相应浓度的食盐水中，防止冰冻。若发现树脂已被冻，则应让其缓慢自然解冻，切不可用机械力施于树脂。 食盐溶液浓度与冰点的关系如下表： 4、长期停用而放置在交换器内的树脂，为防止微生物（如藻类、细菌等）对树脂的不可逆污染，树脂在停用前须彻底反洗，以除去运行时积聚的悬浮物质，并注意定期冲洗和换水。或彻底反洗后采用以下措施： 阴树脂：用3倍树脂体积的10%NaCl+2%NaOH混合液分两次通过树脂层，每次静止浸泡数小时，然后将其排去。如有必要，在重新启动前用2倍树脂体积的0.2%过氧化氢（H2O2）溶液淋洗树脂层。 阳树脂：在阳离子交换器及管系内可充入0.5%的甲醛溶液，并在停用期间保持此浓度。也可用食盐水浸泡。在设备重新启动前用0.2%过氧化氢或0.5%甲醛溶液淋洗。 2 树脂的预处理 在离子交换树脂的工业产品中，常含有少量的有机低聚物及一些无机杂质。在使用初期会逐渐溶解释放，影响出水水质或产品质量。因此，新树脂在使用前必须进行预处理，具体方法如下： 1、树脂装入交换器后，用洁净水反洗树脂层，展开率为50-70%，直至出水清晰、无气味、无细碎树脂为止。 2、用约2倍树脂体积的4-5%HCl溶液，以2m/h的流速通过树脂层。全部通入后，浸泡4-8小时，
离子交换树脂注意事项
2015离子交换树脂的贮存和装填 一、Lewatit 离子交换树脂的贮存 1、要保持树脂的水分。Lewatit树脂出厂时，其含水率是饱和的，在贮存过程中必须防止水分的消失。建议将离子交换树脂储存于干燥、没有阳光直射的室内.如发现树脂变干时，切忌将树脂直接置于水中浸泡，而应该将它置于饱和食盐水中浸泡，使树脂缓慢膨胀，然后再逐渐稀释食盐水溶液。 2、应将树脂贮存在产品资料中推荐的合适温度下。若贮存的温度过高，容易引起树脂交换基团的分解和微生物污染。若贮存在水的冰点之下，会使树脂内的水分冻结。如果树脂冻结，不能用机械方法处理，将其置于环境温度中逐步解冻。在处理或使用前，应当使树脂完全解冻。不能试图去加速解冻过程。 3、防止树脂受到污染。树脂贮存时要避免和铁容器、氧化剂和油类物质直接接触，以免树脂被污染或被氧化降解。 4、贮存期不要超过产品资料中的推荐值。 二、树脂的装填 1、离子交换器在装填树脂前要彻底清理和检查。确保所有接受树脂的容器在装树脂前是清洁的并用去离子水淋洗过。 2、用去离子水将树脂装入再生塔中，在再生塔中加入去离子水，以使下部排水管免受树脂的冲击。建议用水力引入器将混合水的树脂装入容器。也可以“倒”入容器，但是要始终将液面保持在树脂层上面。不要用机械泵装填树脂。速率最大不超过1m/s,水和树脂的混合比例>2:1。 3、确信去离子水的液面至少高于已经装入的树脂床的0.5m以上。然后将树脂浸泡在去离子水中至少2小时。浸泡时间越长越好，对树脂无害。（对于弱碱性和中碱性树脂（Lewatit MP 62，MonoPlus MP 64等）必须过夜使之浸泡透，防止反洗时损失树脂。 4、浸泡结束后，仔细并彻底反洗树脂约30min。除去所有的树脂细颗粒以及在装填过程中带入的外界杂质。可能会有一些细树脂，也可能没有。反洗出口处不应该有视窗，其会妨碍树脂细颗粒的去除。所有的细颗粒必须反洗出容器。小心不要将好的树脂也反洗出容器。阳树脂的反洗流出液开始的时候可能是棕色的，不必担心，这是磺酸树脂的共有特点，继续反洗，一直到反洗液澄清无细颗粒。推荐分步反洗，每次反洗50％的树脂，反洗速率根据各树脂的技术资料。阴树脂和阳树脂最好使用两个不同的反洗塔，防止交叉污染。 5、在所有的过程中，需要使用去离子水，如果没有去离子水，先用原水反洗阳离子树脂，然后用阳离子树脂软化后的原水，反洗和装填阴树脂。 5、第一次使用树脂前，使用倍量再生剂，再生树脂。注意：只需要增加再生剂的量，不要增加再生剂的浓度。 6、由于树脂在再生过程中会膨胀，所以推荐先装填90％的树脂，再生，淋洗，然后根据树脂的膨胀程度补填剩余的树脂 离子交换树脂床正确的反洗和再生 只有对离子交换树脂床采用适当的反洗和再生措施，才可以使离子交换树脂床正常有效的运行。如果反洗和再生的措施不恰当，可能会导致下列问题： a）树脂床的压降增高 b）由于额外的机械压力，会导致树脂颗粒易破碎 c）离子柱出口出的离子泄漏增大
离子交换树脂的研究现状与应用
离子交换树脂 摘要：本文综述了离子交换树脂的发展历史、分类；在各领域的应用、树脂的使用和保管方法及其发展前景等。 关键词：离子交换树脂；分类；应用；保管 1 引言 离子交换树脂是一类带有活性基团的网状结构高分子化合物。在它的分子结构中，一部分为树脂的基体骨架，另一部分为由固定离子和可交换离子组成的活性基团。离子交换树脂具有交换、选择、吸附和催化等功能，在工业高纯水制备、医药卫生、冶金行业、生物工程等领域都得到了广泛的应用。近年来，离子交换树脂无论是从种类、结构还是性能上都出现了很大的变化，其生产和应用也都得到了很大的发展。 我国自20世纪50年代以来开始生产和应用离子交换树脂。经过半个多世纪的发展，国内常规离子交换树脂的制备和应用技术已经较为成熟，水平与国外相当。离子交换树脂主要应用于电力、食品、医药、电子和冶金等行业，随着锅炉给水、饮用水和电子用水等对离子交换出水的纯度要求日益提高，促使常规的离子交换树脂生产和应用技术不断完善，同时催生了许多新型的生产工艺不断涌现，使得离子交换树脂产品升级和技术进步的步伐也日益加快。 2 离子树脂的分类 依据离子交换树脂所带活性基团的性质，离子交换树脂课分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂两大类。能与水中阳离子进行交换反应的称为阳离子交换树脂;能与水中的阴离子进行交换反应的称为阴离子交换树脂。根据活性基团上Hˉ和OHˉ电离的强弱程度，又可以分为强酸性阳离子交换树脂和弱酸性阳离子交换树脂，以及强碱性阴离子交换树脂和弱碱性阴离子交换树脂。 2.1强酸性阳离子树脂 这类树脂含有大量的强酸性基团，如磺酸基－SO3H，容易在溶液中离解出H+，故呈强酸性。树脂离解后，本体所含的负电基团，如SO3ˉ，能吸附结合溶液中的其他阳离子。这两个反应使树脂中的H+与溶液中的阳离子互相交换。强酸
离子交换树脂操作步骤
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%HC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%NaO溶液处理，处理后用水洗至微碱性，再一次用5%HC 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^理时， 可用5~8%NaO溶液，用量增加一些，使树脂变为 0H型后不要再用HCI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%HC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%NaO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。 正洗：从柱顶部通入阳柱水，下端放出废水，流速可以是加碱时的2倍，开始15分钟可慢些，洗至PH11~12用硝酸银溶液检验无氯离子。 注意：以上操作均不可将柱中水放至树脂层以下。
离子交换树脂浅谈
离子交换树脂 摘要：我国自20世纪50年代以来开始生产和应用离子交换树脂。经过半个多世纪的发展，国内常规的离子交换树脂制造和应用技术已经较为成熟，水平与国外相当。 关键字：水处理、离子交换树脂、湿法冶金 前言：离子交换技术有相当长的历史，某些天然物质如泡沸石和用煤经过磺化制得的磺化煤都可用作离子交换剂。但是，随着现代有机合成工业技术的迅速发展，研究制成了许多种性能优良的离子交换树脂，并开发了多种新的应用方法，离子交换技术迅速发展，在许多行业特别是高新科技产业和科研领域中广泛应用。近年国内外生产的树脂品种达数百种，年产量数十万吨。离子交换树脂都是用有机合成方法制成。常用的原料为苯乙烯或丙烯酸(酯)，通过聚合反应生成具有三维空间立体网络结构的骨架，再在骨架上导入不同类型的化学活性基团(通常为酸性或碱性基团)而制成。 离子交换树脂不溶于水和一般溶剂。大多数制成颗粒状，也有一些制成纤维状或粉状。树脂颗粒的尺寸一般在0.3～1.2mm 范围内，大部分在0.4～0.6mm之间。它们有较高的机械强度(坚牢性)，化学性质也很稳定，在正常情况下有较长的使用寿命。 特点 1.树脂颗粒尺寸 离子交换树脂通常制成珠状颗粒，树脂颗粒较细者，反应速度较大，但细颗粒对液体阻力较大，需要较高的工作压力。将树脂在充分吸水膨胀后进行筛分，累计其在20、30、40、50…目筛网上的留存量，以9000粒子可以通过其相对应的筛孔直径，称为树脂的“有效粒径”。大粒径树脂为0.6~1. 2mm(20^40目)之间，粉末树脂的粒径树脂0. 01~0. 1mm。一般离子交换树脂的粒径。 2.树脂的密度 树脂密度分为干密度和湿密度。干密度是在温度115℃真空干燥后的密度。 干真密度=干树脂重/干树脂颗粒的体积g/cm3 湿密度又分湿真密度和湿视密度。 (1)湿真密度一是树脂在水中充分膨胀后的质量与自身所占体积(不含树脂颗粒的空隙)比 值(g/ cm3,不同类型树脂，湿真密度不同。 湿真密度=湿树脂重/湿树脂颗粒的体积g/cm3 即使同一类型的阳树脂或阴树脂，由于所含交换离子种类不同，湿真密度大小也不相同，此值一般在1.04~1.3之间，阳树脂常比阴树脂湿真密度大。 湿真密度在双层床工艺过程中与树脂的分层效果有关， (2)湿视密度。 树脂的密度与它的交联度和交换基团的性质有关。交联度高的树脂密度较高，强酸性或强碱性树脂的密度高于弱酸或弱碱性，大孔型树脂的密度则较低。例如，苯乙烯系凝胶型强酸阳离子树脂的真密度为1. 26g/mL,视密度为0. 85g/mL;丙烯酸系凝胶型弱酸阳离子树脂的真密度为1. 19g/mL，视密度为0. 75g/mL。. 此值一般在0.60~0.85之间，实际采用湿视密度(堆积密度)来计算离子交换器内填充树脂的质量。
离子交换树脂结构及交换原理
一．氢型与钠型阳离子交换树脂是什么? 氢型阳离子交换树脂（有时简称氢型树脂）是一种人造有机聚合物产品。最常用的原料是：苯乙烯或丙烯酸（酯），先经过聚合反应生成具有三度空间立体网状结构的聚合物骨架（树脂母体），再于骨架上导入不同的「化学活性基」而成。由于它的活性基，如磺酸基（-SO3H）、羧基（-COOH）等，都含有活性氢离子，可在水中解离出来，用于与其它阳离子进行交换，所以特别在阳离子树脂名称之前再冠上“氢型”两字，以与同一系统的“钠型”种类有所区别。不过“钠型”可以利用强酸处理成为“氢型”，“氢型”也可以用氢氧化钠或食盐水溶液处理成为“钠型”，即二者可以互相转换。氢型阳离子交换树脂不溶于水和一般溶剂。和其它离子交换树脂一般，常被制成颗粒状，外观看起来有些像鱼卵，粒径大约在0.3-1.2 mm之间，但大部分在0.4-0.6 mm范围内。化学性质相当稳定，摸起来硬而有弹性，机械强度也足够承受相当压力，颜色由白色至近乎黑色都有，颜色浅时呈透明状，深时呈半透明状，都有光鲜亮丽的树脂光泽。氢型阳离子交换树脂最常应用的地方，就是硬水的软化，即让硬水流过树脂层，把硬水中的硬度离子，如钙、镁等离子吸收在树脂中，就变成不带硬度离子的软水了，这也是阳离子交换树脂最初被制造的主要目的，但它在工业上应用没有「钠型」来的多，因为在软化过程中，它会直接释出氢离子，使水质呈酸性，可能会因此腐蚀相关金属设备。依需要的不同，它也可以应用到水质预处理工艺中，用作软化水质及降低pH值之用。 二离子交换树脂的结构 离子交换树脂的内部结构，如2．1所示。由三部分组成，分别是： (1)高分子骨架由交联的高分子聚合物组成： (2)离子交换基团它连在高分子骨架上，带有可交换的离子(称为反离子)的 离子型官能团或带有极性的非离子型官能团； (3)孔它是在干态和湿态的离子交换树脂中都存在的高分子结构中的孔(凝胶 孔)和高分子结构之间的孔(毛细孔)。 在交联结构的高分子基体(骨架)上，以化学键结合着许多交换基团，这些交换基团也是由两部分组成：固定部分和活动部分。交换基团中的固定部分被束缚在高
离子交换
离子交换 1、只经过钠树脂（RNa）处理的水，其出水（）。 a、碱度不变，硬度降低 b、碱度不变，碳酸盐硬度不变 c、碱度降低，硬度降低 d、碱度降低，碳酸盐硬度降低 答案：a 2、基于溶度积原理，加入某些药剂，把水中钙、镁离子转变成难溶化合物使之沉淀析出，这一方法称为( )。 a、水的离子交换软化法 b、水的药剂软化或沉淀软化法 c、石灰软化 d、石灰-苏打软化 答案：b 3、基于离子交换原理，利用某些离子交换剂所具有的阳离子(Na+或H+)与水中钙、镁离子进行交换反应，达到软化的目的，称为( )。 a、水的离子交换软化法 b、水的药剂软化或沉淀软化法 c、石灰软化 d、石灰-苏打软化 答案：a 4、( )主要是去除水中的碳酸盐硬度以及降低水的碱度。但过量投加石灰，反而会增加水的硬度。该过程往往与混凝同时进行，有利于混凝沉淀。 a、水的离子交换软化法 b、水的药剂软化或沉淀软化法 c、石灰软化 d、石灰-苏打软化 答案：c 5、( )是在水中同时投加石灰和苏打(Na2CO3)。此时，石灰用以降解水的碳酸盐硬度，苏打用于降低水的非碳酸盐硬度。 a、水的离子交换软化法 b、水的药剂软化或沉淀软化法 c、石灰软化 d、石灰—苏打软化 6、( )适用于硬度大于碱度的水， a、水的离子交换软化法 b、水的药剂软化或沉淀软化法 c、石灰软化 d、石灰—苏打软化 答案：d 7、目前常用的离子交换的软化方法不包括( )。 a、H-Cl离子交换法 b、Na离子交换法 c、H离子交换法 d、H-Na离子交换法 答案：a 8、( )是最简单的一种软化方法，诙方法的优点是处理过程中不产生酸性水。再生剂为食盐。设备和管道防腐设施简单。 a、H-Cl离子交换法 b、Na离子交换法 c、H离子交换法 d、H-Na离子交换法 答案：b 9、( )一般用于原水碱度低，只需进行软化的场合，可用作低压锅炉的给水系统。处理的水质是碱度不变，去除了硬度，但蒸发残渣反而略有增加。该系统的局限性在于，当原水硬度高、碱度较大的情况下，单靠这种软化处理难以满足要求。 a、H-CI离子交换法 b、Na离子变换法 c、H离子交换法 d、H-Na离子交换法 答案：b 10、( )不单独自成系统，多与Na离子交换联合使用。 a、H-Cl离子交换法 b、Na离子交换法 c、H离子交换法 d、H-Na离子交换法 答案：c 11、超滤是一种介于（）之间的膜分离技术。 a、反渗透和纳滤 b、纳滤与微滤 c、反渗透和电渗析 d、微滤和渗透 答案：b 12、( )脱碱软化系统适用于原水硬度高、碱度大的情况。该系统分为并联和串联两种形式。
离子交换树脂对染料的吸附汇总
离子交换树脂对染料的吸附 学学校校：：安安徽徽工工程程大大学学 学学院院：：生生物物与与化化学学工工程程学学院院 班班级级：：化化学学工工程程与与工工艺艺110011 参参赛赛人人员员：：孙孙书书政政、、刘刘仪仪 林林鹏鹏雄雄、、胡胡伟伟、、沈沈杜杜君君
一、前言------------------------------------------------3 二、团队简介------------------------------------------4-5 三、拟采取的研究方法和进度安排-------------------------6 四、基础阶段 1、离子交换树脂的结构及基本交换原理--------------7-13 2、染料的基本知识-------------------------------14-19 五、试验阶段----------------------------------------20-26 1、仪器与试剂 2、树脂合成 3、静态吸附实验 4、树脂对阳离子艳红的吸附动力学性能 5、染料含量的测定 6、染料浓度对树脂吸附量的影响 7、温度对树脂吸附效果的影响 8、酸度对树脂吸附效果的影响 9、原始浓度对树脂吸附效果的影响 六、结论---------------------------------------------27 七、总结------------------------------------------28-29
本次试验的研究主要目的就是关于染料吸附，由于染料废水具有成分复杂"毒性强"色度深"有机物和无机盐的浓度高" 难以生化降解等特点!一直是废水处理的难点!所以染料废水的治理是化工环保行业关注的焦点。目前比较成熟的处理方法中以生化法最为常见! 也有一些方法采取物化处理"化学处理或多种处理方法的组合工艺，这里就不多做介绍了。我们这次主要研究的就是吸附法，吸附法以其能够选择性地富集某些化合物的特性在废水处理领域有着特殊的地位，我们常用的吸附剂有活性炭、树脂和其他一些吸附材料。其实这次科研的课题是“离子交换树脂对染料的吸附”，这个课题是老师当时想出来给我们的，他对我们说树脂对染料的吸附这个课题不知道有没有人做，就算有人做也只有少数人做。其实他的原理还是比较简单的，这里做个简单的介绍，木质素磺酸盐主要源于亚硫酸盐制浆的蒸煮废液, 部分保留原本木质素的大分子骨架和基本的功能基团。结构中的磺酸基具有很强的离子交换能力, 酚羟基、醇羟基、羧基、磺酸基等则为弱酸性离子交换基团, 羰基等均有一定的螯合能力, 因而木质素磺酸盐具有一定的离子交换与吸附能力,通过交联反应可得到既有高分子结构, 又有可电离的磺酸基、羟基和羧基等多种交换基团的离子交换树脂。而且该树脂合成工艺简单, 成本较低, 对阳离子染料的吸附性能优良, 因而具有很好的应用前景。我们团队在老师的指导开始我们课题的专项研究，希望能对大家带来影响。