离子交换树脂

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离子交换树脂法注意事项

离子交换树脂法注意事项

离子交换树脂法注意事项离子交换树脂法是一种常见的分离和纯化技术,广泛应用于化学、生物化学、生物制药等领域。

下面将详细介绍离子交换树脂法的注意事项。

1. 实验前准备在进行离子交换树脂法之前,首先需要准备好实验所需的离子交换树脂和相关设备。

选择合适的树脂类型和粒径,根据实验的需要确定最佳的操作条件。

同时,需要对设备进行彻底清洗,以避免污染和干扰实验结果。

2. 树脂的处理在使用树脂之前,需要进行必要的处理。

例如,如果使用的是干燥树脂,则需要先将其浸泡在蒸馏水中进行膨胀处理。

此外,对于某些特定的树脂,还可能需要进行预处理,如活化处理或官能团修饰。

3. 样品的预处理在进行离子交换树脂实验之前,需要对样品进行适当的预处理。

例如,可以通过调整样品的pH值、离子强度、浓度等参数,以优化离子交换树脂的效果。

此外,还可以采用过滤或离心等方法去除悬浮物或固体颗粒,以减少对树脂操作的干扰。

4. 操作温度和pH值的控制离子交换树脂法的实验操作通常需要控制温度和pH值。

温度的控制要避免过高或过低,影响树脂的性能。

pH值的控制要根据树脂的酸碱性质进行调整,以确保所需离子的吸附和洗脱效果。

5. 样品的处理量和流速在实验中,需要根据树脂的类型和容量选择合适的样品处理量和流速。

样品处理量不宜过大,以保证树脂颗粒之间有足够的空间进行吸附和洗脱。

流速过大可能导致离子交换不充分,而流速过小则会延长实验时间。

6. 良好的洗脱剂选择洗脱剂的选择在离子交换树脂法中至关重要。

一方面,洗脱剂的选择要符合实验需求,能够有效地洗脱目标离子。

另一方面,洗脱剂的选择还要考虑到树脂的耐受性,避免对树脂产生损害或变性。

7. 树脂再生和储存离子交换树脂在使用一段时间后可能会饱和或受到污染,需要进行再生或更换。

树脂的再生可以采用酸、碱等溶液进行洗脱,恢复其吸附和分离能力。

在不使用树脂时,应进行妥善的储存,避免暴露在湿气、光照等有害条件下。

8. 维护设备和安全操作离子交换树脂法涉及到一系列的设备和试剂,应确保设备的完好和操作的安全。

离子交换树脂的种类

离子交换树脂的种类

离子交换树脂的种类
一、强酸型树脂:
1.高强度硫酸型树脂:这是最常见的一种离子交换树脂,其含有大量的硫酸基团(-SO3H),用于去除水中的碱性金属离子和硝酸盐。

2.高强度氯酸型树脂:这类树脂中含有氯酸基团(-COOH),广泛应用于氯离子和硝酸盐的去除。

二、弱酸型树脂:
1.丙烯酸型树脂:这类树脂含有丙烯酸基团(-COONa),适用于去除水中的钙、镁离子。

2.磷酸型树脂:这类树脂含有磷酸基团(-PO3H2),能够去除水中的钙、镁离子和铁离子。

三、强碱型树脂:
1.强碱型丙烯酸树脂:这类树脂含有胺基团(-NR3),适用于去除水中的酸性离子(如硫酸根离子)。

2.纤维素型强碱型树脂:这类树脂适用于去除水中的有机物、色素和重金属离子。

四、弱碱型树脂:
1.弱碱型丙烯酸树脂:这类树脂含有氨基团(-NH2),能够去除水中的酸性离子和重金属离子。

2.氨基型树脂:这类树脂含有氨基团(-NH2),用于水处理中的去除和回收硫酸铵。

此外,根据交换基团的不同,离子交换树脂还可分为单质离子交换树脂和复质离子交换树脂。

其中,单质离子交换树脂是指只含有一种交换基团,而复质离子交换树脂则含有两种或两种以上的交换基团。

综上所述,离子交换树脂的种类繁多,根据不同的应用领域和水质需要选择适用的树脂类型,以达到最佳的净化和分离效果。

离子交换树脂再生原理

离子交换树脂再生原理

离子交换树脂再生原理
离子交换树脂是一种常用于水处理和水质改善的方法。

当水中存在着一些不需要的离子,如钙离子、镁离子等,离子交换树脂可以通过吸附和释放离子的方式,将水中的有害离子去除或置换为无害的离子。

离子交换树脂的再生是指将树脂中吸附的目标离子从树脂表面释放出来,使树脂恢复到可再次进行吸附的状态。

离子交换树脂的再生过程主要有两个步骤:洗涤和再生。

洗涤是指通过向树脂中加入逆离子或酸性洗涤剂来去除树脂上残留的杂质和未被释放的目标离子。

逆离子可以与树脂表面上的阳离子形成离子交换,将其释放出去。

酸性洗涤剂则可以通过酸碱中和反应将树脂表面的阳离子中和并释放出去。

洗涤的目的是去除污染物并准备树脂进行再生。

再生是指将洗涤后的树脂恢复到吸附离子的状态。

再生通常通过向树脂中加入盐水或碱性溶液来实现。

盐水中的阴离子可以与树脂表面上的阳离子形成离子交换,重新吸附在树脂上。

碱性溶液可以通过酸碱反应中和树脂表面的阴离子,将其释放出来并将树脂恢复为原始状态。

再生后的离子交换树脂可以继续使用,反复进行吸附和再生的循环。

需要注意的是,随着多次使用和再生,离子交换树脂的吸附效率和容量逐渐下降,需要定期更换或再生以保持其良好的处理效果。

离子交换树脂合成方法

离子交换树脂合成方法

离子交换树脂合成方法
1、离子交换树脂的合成
离子交换树脂是由有机树脂和有机氯盐组成的一种特殊的离子
交换材料,它具有优异的离子交换特性,用于进行催化、膜分离、抑制乳油的溶析度、分离混合溶液中的离子、活化催化剂和抑制剂、海水淡化、电解质能量互换和选择过滤等多种应用。

离子交换树脂的合成,是一种复杂的工艺。

首先,要准备好凝胶和粘度适当的有机胶乳,其次,溶解所需的有机氯盐。

有机氯盐通常采用硝酸铵和硝酸钙做原料,可以溶解在水中,然后加入凝胶和有机树脂溶液中,搅拌均匀,达到预定的含量。

接下来,冷却均匀的混合物,并加入氯化钠溶液,促使有机氯盐沉淀在树脂中,把离子交换树脂形成。

2、离子交换树脂的特性
离子交换树脂具有良好的离子交换性能,可以有效地捕获离子,减少离子的倾向性,稳定离子的移动路径,有效改变混合溶液的PH 值,并延长溶液的稳定性。

同时,离子交换树脂具有较好的耐压性和抗压性,可以耐受较高的压力,稳定地工作,不易变形。

此外,离子交换树脂还具有很高的分子筛选精度,可以精确地限制细胞的大小,有效提高生物反应的效率。

3、离子交换树脂的应用
离子交换树脂的应用非常广泛,主要用于水处理、溶液净化、精细化学及药物制剂、抑制乳油溶析度等。

在水处理领域,可以用于净
水和海水淡化,可以去除水中的钙离子、镁离子和其它重金属离子,提高水质,更好地保护环境。

在溶液净化领域,可以运用离子交换树脂对溶液进行分离精细,以提高产品的纯度,提高提纯效率。

同时,离子交换树脂也可以用于抑制乳油的溶析度,杜绝乳油的污染,保护环境。

离子交换树脂的原理

离子交换树脂的原理

离子交换树脂的原理
首先,离子交换树脂的原理基于离子交换作用。

树脂内部的功能基团能够与水中的离子发生化学反应,吸附或释放离子物质。

通常情况下,树脂上带有阳离子交换基团的被称为阴离子交换树脂,而带有阴离子交换基团的被称为阳离子交换树脂。

这些功能基团能够与水中的阳离子或阴离子发生交换,从而实现对水质的净化和离子的分离。

其次,离子交换树脂的结构对其工作原理也有着重要影响。

树脂通常呈现出多孔的结构,具有较大的比表面积,这样能够增加与水中离子物质的接触面积,提高离子交换效率。

此外,树脂的孔隙结构和孔径大小也会影响其对不同离子的吸附选择性,从而实现对水质的精确调控。

离子交换树脂在工作过程中,通常需要进行再生操作。

当树脂吸附饱和或者需要更换吸附物种时,可以通过用盐溶液或酸碱溶液进行再生,将吸附在树脂上的离子物质释放出来,使树脂重新恢复吸附能力。

这样实现了对树脂的循环利用,延长了其使用寿命。

总的来说,离子交换树脂的原理是基于树脂内部的离子交换作
用,通过树脂结构和再生操作来实现对水质的净化和离子的分离。

它具有操作简便、效果显著、经济实用等优点,在水处理、化工、制药等领域有着广泛的应用前景。

希望通过本文的介绍,能够对离子交换树脂的原理有一个更加深入的了解。

离子交换树脂注意事项

离子交换树脂注意事项

离子交换树脂注意事项离子交换树脂是一种广泛应用于水处理、食品加工、制药等领域的重要材料。

它可以通过吸附和释放离子来实现水质净化、离子交换、分离纯化等功能。

在使用离子交换树脂时,我们需要注意以下几个方面:1. 树脂选择:离子交换树脂有不同类型,包括阳离子交换树脂和阴离子交换树脂。

在选择树脂时,我们需要根据具体应用需求确定选择何种类型。

此外,还需考虑树脂颗粒的大小、交换容量、耐温性能等因素,以确保树脂的性能和使用效果。

2. 树脂再生:离子交换树脂在使用一定时间后会饱和,无法再起到吸附或交换离子的作用。

此时,需要对树脂进行再生,以延长其使用寿命。

树脂再生的方法包括酸洗、碱洗和盐洗等。

在进行树脂再生时,需要考虑再生剂的浓度、再生时间和温度等因素,以确保树脂能够被充分再生。

3. 操作条件:在使用离子交换树脂时,需要控制一些操作条件来优化树脂的性能。

例如,水的pH值应控制在适宜的范围内,一般为5-9之间。

此外,在使用离子交换树脂的过程中还要注意控制温度、流速和负荷等因素,以确保树脂的效果和寿命。

4. 污染物的处理:离子交换树脂能够吸附和交换各种离子,但同时也会吸附一些杂质和有机物。

随着使用时间的增加,树脂上会积累越来越多的污染物。

为了保持树脂的吸附和交换能力,需要定期对树脂进行清洗和再生。

此外,还可以通过增加预处理设备,如颗粒过滤器和活性炭吸附器,来减少树脂受到污染物的影响。

5. 安全操作:在使用或处理离子交换树脂时,需要注意安全操作。

离子交换树脂通常是酸碱性的,接触时应注意防护措施,避免造成伤害。

此外,在树脂再生过程中,可能会产生一些有毒有害的气体,需要设备和场所通风良好,以确保操作人员的安全。

6. 储存条件:离子交换树脂在储存时需要注意一些条件,以确保其质量和效果。

树脂应储存在干燥、阴凉的地方,避免阳光直射和高温环境。

此外,树脂还要与一些有机物、重金属等分开存放,避免相互污染。

总之,离子交换树脂在使用时需要注意选择适合的树脂、合理操作条件、及时处理和清洗污染物。

离子吸附与交换树脂 pdf

离子吸附与交换树脂pdf
离子交换树脂是一种具有离子交换基团的高分子化合物,具有网状结构,不溶于水。

它通常呈球形颗粒物,并且其全名称由分类名称、骨架(或基团)名称、基本名称组成。

其孔隙结构分为凝胶型和大孔型两种,具有物理孔结构的称为大孔型树脂。

根据其所带电荷的不同,离子交换树脂可分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂。

离子交换树脂的主要功能是对溶液中的离子进行吸附和交换。

对于阳离子交换树脂,其对贵重离子的吸附能力较强,如Al3+、Pb2+等,而对低端离子如Na+、H+的吸附能力较弱。

对于阴离子交换树脂,其对无机酸的吸附顺序一般为SO42->NO3->Cl->HCO3->OH。

此外,离子交换树脂还可以用于脱色,对于拟黑色素和还原糖的碱性分解产物具有较强的吸附能力。

以上内容仅供参考,如需了解更多关于离子吸附与交换树脂的信息,建议查阅相关书籍或咨询相关领域的专家。

离子交换树脂的种类和性能

离子交换树脂的种类和性能1.阴离子交换树脂:阴离子交换树脂能吸附溶液中的阴离子。

常用的阴离子交换树脂有三种类型:强酸型、强碱型和弱碱型。

-强酸型树脂,如固体硫酸和聚苯乙烯磺酸型树脂,能够在酸性条件下吸附和释放阴离子,具有较高的吸附容量和离子选择性。

-强碱型树脂,如四乙基溴化铵凝胶型树脂和胺基聚合物树脂,能够在碱性条件下吸附和释放阴离子,具有较高的吸附容量和离子选择性。

-弱碱型树脂,如丙烯酸型树脂和聚乙烯亚胺树脂,对酸性和碱性条件下的阴离子都有吸附能力,但相对选择性较弱。

2.阳离子交换树脂:阳离子交换树脂能吸附溶液中的阳离子。

常用的阳离子交换树脂有两种类型:强酸型和强碱型。

-强酸型树脂,如聚苯乙烯磺酸型树脂和马来酸酯型树脂,能够在酸性条件下吸附和释放阳离子,具有较高的吸附容量和离子选择性。

-强碱型树脂,如四乙基溴化铵凝胶型树脂和胺基聚合物树脂,能够在碱性条件下吸附和释放阳离子,具有较高的吸附容量和离子选择性。

- 吸附容量:树脂能够吸附的离子量,一般以等效氢离子交换量(eq/L)来表示。

吸附容量越大,说明树脂能够处理的溶液浓度越高。

-选择性:树脂在吸附离子时的选择性,即特定离子与树脂的相对亲和力。

选择性越高,树脂对特定离子的吸附能力越强。

-交换速度:树脂对离子的吸附和释放速度,一般与树脂的孔径和内部扩散有关。

交换速度越快,树脂的处理效率越高。

-耐热性:树脂在高温条件下的稳定性。

一些特殊用途的树脂需要能够耐受较高温度的操作和再生条件。

-耐化学性:树脂对酸碱溶液和有机溶剂等的稳定性。

树脂需能够在不同的化学环境中稳定工作,而不受化学物质的破坏。

-再生性:树脂吸附的离子可以通过适当的方法进行释放,使树脂得以再生和重复使用。

再生性能越好,树脂的经济性越高。

总之,离子交换树脂的种类和性能多种多样,可以根据不同需求选择合适的树脂应用于各种领域,广泛提高工业生产和环境水质的处理效率。

离子交换树脂国家标准

离子交换树脂国家标准
首先,离子交换树脂国家标准主要包括了产品分类、技术要求、检验方法、标志、包装、运输和贮存等内容。

其中,产品分类是根据离子交换树脂的化学成分、结构和用途进行分类,以便于用户选择和应用。

技术要求则是针对离子交换树脂的物理化学性质、交换容量、颗粒度、机械强度等方面进行规定,以确保产品的质量稳定和性能可靠。

检验方法是对离子交换树脂进行质量检验和控制的具体方法和步骤,以保证产品符合标准要求。

标志、包装、运输和贮存则是对离子交换树脂的标识、包装、运输和储存条件进行规定,以确保产品在整个生产和使用过程中的质量和安全。

其次,离子交换树脂国家标准的制定对行业发展和产品质量具有重要意义。

一方面,离子交换树脂国家标准的制定可以统一产品的质量标准,避免了各个生产企业为了竞争而降低产品质量的现象,保障了产品的质量和安全。

另一方面,离子交换树脂国家标准的制定也可以促进行业的健康发展,提高产品的竞争力和市场占有率,推动行业技术进步和产业升级。

总之,离子交换树脂国家标准的制定和实施对于保障产品质量、促进行业发展具有重要意义。

希望相关企业和机构能够严格遵守国家标准,加强产品质量管理,提高产品质量和竞争力,为行业的可持续发展做出积极贡献。

同时,也希望国家相关部门能够进一步完善离子交换树脂国家标准体系,加强标准的宣传和推广,提高行业从业人员的标准意识,推动行业的健康发展。

离子交换树脂

离子交换树脂求助编辑百科名片离子交换树脂是带有官能团(有交换离子的活性基团)、具有网状结构、不溶性的高分子化合物。

通常是球形颗粒物。

离子交换树脂形态离子交换树脂的全名称由分类名称、骨架(或基因)名称、基本名称组成。

孔隙结构分凝胶型和大孔型两种,凡具有物理孔结构的称大孔型树脂,在全名称前加“大孔”。

分类属酸性的应在名称前加“阳”,分类属碱性的,在名称前加“阴”。

如:大孔强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂。

编辑本段基本分类离子交换树脂还可以根据其基体的种类分为苯乙烯系树脂和丙烯酸系树脂。

树脂中化学活性基团的种类决定了树脂的主要性质和类别。

首先区分为阳离子树脂和阴离子树脂两大类,它们可分别与溶液中的阳离子和阴离子进行离子交换。

阳离子树脂又分为强酸性和弱酸性两类,阴离子树脂又分为强碱性和弱碱性两类(或再分出中强酸和中强碱性类)。

离子交换树脂基本形态编辑本段命名方式离子交换树脂的命名方式:离子交换产品的型号以三位阿拉伯数字组成,第一位数字代表产品的分类,第二位数字代表骨架的差异,第三位数字为顺序号用以区别基因、交联剂等的差异。

第一、第二位湿离子交换树脂数字的意义,见表8-1。

表8-1 树脂型号中的一、二位数字的意义代号0 1 2 3 4 5 6分类名称强酸性弱酸性强碱性弱碱性螫合性两性氧化还原性骨架名称苯乙烯系丙烯酸系醋酸系环氧系乙烯吡啶系脲醛系氯乙烯系大孔树脂在型号前加“D”,凝胶型树脂的交联度值可在型号后用“×”号连接阿拉伯数字表示。

如D011×7,表示大孔强酸性丙烯酸系阳离子交换树脂,其交联度为7。

国外一些产品用字母C代表阳离子树脂(C为cation的第一个字母),A代表阴离子树脂(A 为Anion的第一个字母),如Amberlite的IRC和IRA分别为阳树脂和阴树脂,亦分别代表阳树脂和阴树脂。

编辑本段制造厂家离子交换树脂在国内外都有很多制造厂家和很多品种。

国内制造厂有数十家,主要的有上海树脂有限公司、南开化工厂、安徽皖东化工有限人司,浙江争光实业股份有限公司、晨光化工研究院树脂厂、江苏色可赛思树脂有限公司等;国外较著名的如美国Rohm & Hass公司生产的Amberlite系列、Success公司生产Ionresin系列、Dow化学公司的Dowex系列、法国Duolite系列和Asmit系列、日本的Diaion系列,还有Ionac系列、Allassion系列等。

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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,排去酸液,用洁净水冲洗至出水呈中性,冲洗流速为10-20m/h。

3、用约2倍树脂体积的2-5%NaOH溶液,按上面进HCl溶液的方法通入和浸泡。

排去碱液,用洁净水冲洗至出水呈中性,冲洗流速同上。

酸、碱溶液若能重复进行2-3次,则效果更佳。

经预处理后的树脂,在第一次投入运行时应适当增加再生剂用量,以保证树脂获得充分的再生。

3有机物的污染及处理一、强碱阴树脂遭受有机物污染的特征:1、树脂被污染后,颜色变深,从淡黄色变为深棕色,直至黑色。

2、树脂的工作交换容量降低,阴床的周期制水量明显下降。

3、有机酸漏入出水中,使出水的电导率增大。

4、出水的pH值降低。

正常运行情况下,阴床出水的pH值一般在7-8范围内(因有NaOH漏过),树脂遭受污染后,因有机酸的漏过,可使出水的pH值降至5.4-5.7。

5、SiO2含量增大。

水中所含有机酸(富维酸和腐殖酸)的解离常数大于H2SiO3,因此,附着在树脂上的有机物可以抑制树脂对H2SiO3的交换或排代出已吸着的H2SiO3,造成阴床SiO2过早漏过。

6、清洗水用量增加。

因为吸着在树脂上的有机物含有大量的-COOH基团,树脂再生时变为-COONa,在清洗过程中,这些Na+不断被阴床进水中的矿物酸排代出来,增加了清洗阴床的时间和用水量。

二、有机物污染对强碱阴树脂的影响1、强碱阴树脂对有机物的吸着力。

天然水中的有机物(以富维酸和腐殖酸为代表)经过H+交换及除碳后,因pH值的降低,有机物几乎全部以分子状态存在于阴床进水中。

因为腐殖酸分子量大,疏水性强,与强碱阴树脂的苯乙烯 -二乙烯苯聚合的骨架具有较强的吸附能力-范德华力,同时,这些大分子的有机酸都含有多个羧酸基团,与OH型强碱阴树脂的季胺基官能团也具有较强的化学亲和力,因此使有机酸被强碱树脂牢固地吸着于颗粒表面。

强碱阴树脂的骨架改为亲水性的丙烯酸与二乙烯苯的聚合物,减少了骨架对有机酸吸附的范德华力,会使有机酸的吸着率略有降低。

如将OH型强碱阴树脂改为Cl型,则因改变了有机酸与强碱阴树脂的OH之间的酸碱中和反应,使化学亲和力下降,树脂对有机物的吸着率也会降低。

这种基团型态对有机物吸着的影响大于骨架材质的影响。

2、有机物的再生洗脱。

新的凝胶型强碱阴树脂的对有机物的吸着率很高(95%),洗脱率却很低(15%)。

随着运行周期的增加,吸着率基本不变,洗脱率虽从15%上升到60%以上。

但是,到树脂工作交换容量开始降低时,洗脱率也只有60%,这说明有机物仍不断地在树脂上积聚,它会进一步降低树脂的工作交换容量,并使出水质量恶化。

3、有机物特性的影响。

分子量比较大的腐殖酸,一方面由于分子量大,亲水性较差,另一方面因为所含的-COOH较少,所以它们主要是以范德华力吸附于树脂的骨架上,难于洗脱。

富维酸则因分子量小,含有的-COOH多,所以多以化学亲和力与树脂的多个交换基团相结合,再生过程中较容易被洗脱。

对天然水中的有机物根据其在水中的溶解度,可以分为悬浮的、胶体的和溶解的三种。

对于以物理吸附作用附着于树脂表面的悬浮有机物,可以使用加强过滤或对污染的树脂进行空气擦洗、超声波清洗等方法去除。

胶体的有机物一般是带有负电荷的,它们的粒径在0.2-1.0nm之间,对树脂的污染既是物理性的,又是化学性的,可通过混凝澄清或超过滤的方法去除。

溶解性的有机物是污染强碱阴树脂的主要成分,它们以范德华力和化学亲和力吸着于强碱阴树脂,洗脱率低,最终影响树脂的工作交换容量和出水质量。

4、对树脂工作交换容量的影响。

由于强碱阴树脂上有机物的不断积聚,一方面部分交换基团被占据,再生时不能洗脱,减少了树脂的交换容量;另一方面这些有机物会在运行中不断溶解,并因有机酸的酸性比H2SiO3强,而抵制强碱阴树脂对H2SiO3的吸收,造成H2SiO3过早地在出水中漏过。

因为阴床的失效终点是用SiO2的漏过量确定的,所以H2SiO3过早的漏过必然会使树脂的工作交换容量降低。

后者只降低树脂的工作交换容量,而全交换容量不变。

5、对出水质量的影响。

被有机物污染的强碱阴树脂,因为附着有许多大分子的有机酸,它们所含的部分被水中的矿质酸所排代,这就造成出水电导率的升高。

这一作用,一方面增加了清洗水的用量和清洗时间,另一方面有机酸溶入出水中也会造成出水质量的降低。

树脂上附着的有机酸,也会逐渐溶于出水中,使出水的pH值降低,SiO2含量增大。

三、防止强碱树脂遭受有机物污染的方法1、添加氧化剂。

添加氧化剂是除去天然水中有机物的常用方法,它能起到较好的杀菌和灭藻的作用。

常用的氧化剂有氯气和臭氧。

游离氯在水中分解为次氯酸,能降低天然水中80%左右的COD,但是过量的氧化剂会对凝胶型苯乙烯系强碱树脂造成损害。

在采用添加氧化剂方法去除COD时,必须去除残余的氧化剂,常用的方法为活性炭过滤。

2、混凝-澄清过滤。

当天然水中有悬浮的和胶体的有机物时,使用混凝澄清和过滤的方法去除是很有效的。

使用混凝澄清的方法还可去除粒径在2-10mm的杂质,对粒径为0.2-1mm的腐殖物,大约可以去除60-80%。

3、活性炭过滤。

活性炭可以用于吸附多种物质,包括无机、有机的胶体和溶解的高分子有机物等,同时,还可以除去水中的游离氯和氯胺等。

4、有机物清除器。

包括Cl型有机物清除器和OH型有机物清除器。

5、选择抗污染的树脂。

包括选用大孔型树脂、均孔树脂、大孔型弱碱阴树脂以及丙烯酸系强碱树脂。

6、丙烯酸系强碱树脂的特点有:(1)交换容量高,交换速度快;(2)物理稳定性好,使用寿命长;(3)能有效地去除天然水中的有机物,并在再生过程中能很好地洗脱。

丙烯酸系强碱树脂除了含有强碱基团外,尚含有一定量的弱碱叔胺基团,所以具有较高的交换容量,一般可达800-1100mol/m3R。

当进水中弱酸阴离子/总阴离子的比值大于20%时,其工作交换容量有一定的下降,这是由于该树脂含有一定的弱碱基团的结果。

当水中的游离矿质酸(简称 FMA)含量超过90%时,使用丙烯酸系强碱树脂可以相当于弱、强型树脂联合应用工艺的串联系统或双室浮床的效果;FMA含量为80-90%时,可相当于双层床的效果;FMA含量在67-80%以下时,可降低再生剂用量,以保持经济的比耗。

丙烯酸系强碱树脂具有弹性和多孔结构,从Cl型变为OH型时,其体积膨胀率只在7%左右,明显地小于苯乙烯系同等交联度的强碱树脂和弱碱树脂。

在工业设备中运行两年(共580个周期),没有发现树脂颗粒的破碎现象。

由于丙烯酸系强碱树脂的骨架与官能团是由酰胺键连接的,因此降低了这种的树脂的热稳定性,其使用温度为30°C,最高不超过35°C。

丙烯酸系强碱树脂对有机物具有良好的吸附和解析能力,不易被有机物所污染。

四、强碱阴树脂的复苏1、复苏液的选择。

对强碱树脂吸着的,不能用正常再生方法交换出来的杂质,定期地进行一些有针对性的处理,以提高树脂交换性能的方法,称为树脂的复苏。

复苏的方法要根据污染树脂的杂质性质进行选择,如铁的污染可用HCl清洗,吸着的有机物可用碱性氯化钠溶液洗去等。

不同成分的复苏液,消除强碱树脂上的有机物的效果有所不同,NaNO3、NaCl和Na2SO4的碱性混合液都有良好的洗脱效果,尤以NaNO3的碱性混合液最佳。

经对碱性氯化钠溶液的浓度进行选择性试验,结果表明以10%NaCl + 2-5%NaOH混合液的效果较佳。

2、常用的清洗方法。

(1)碱性氯化钠混合液清洗:氯化钠浓度为10%,氢氧化钠浓度为2-5%,每升树脂用量为160克NaCl及32克NaOH。

阴床清洗需3个树脂床体积,如为混床清洗,应为阳、阴树脂总量的3倍体积,溶液应先预热至35°C。

将交换床上部人孔打开,疏水至水位在树脂表面5-10cm处,如为阴床单床,第一个床体积的碱性氯化钠溶液流经树脂床的流速不超过2个床体积/小时,疏水速率使液位维持在树脂表面上5-10cm处。

第2床体积溶液的进入速率与前同,并保持在树脂床内约8小时或放置过夜,通过空气排管在整个期间不时搅拌。

浸泡完毕后,进入第3床体积碱性氯化钠溶液,流速如前。

装回人孔,以阳床出水或生水冲洗。

如为混床系统,碱性氯化钠溶液则进入阳、阴树脂层,疏水如前述,然后进入第一床体积的碱性氯化钠溶液,淋洗过程也与阴床单床相同。

在淋洗前,人孔须装回,使用床内正常布水系统进行淋洗。

清洗后,阴床单床系统的再生,至少须用96克NaOH/升树脂的再生水平,再生后进行淋洗,并再次再生和淋洗,共再生两次。

混床系统则应先反洗将阳、阴树脂分层,将阳树脂及阴树脂都分别再生两次。

阴树脂的再生水平如前,而阳树脂则至少用100克HCl/升树脂的再生水平。

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