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弱碱性阴离子交换树脂处理废水是一种较为有效的处理方法

发布时间:2021-12-28 点击量:110
  一般根据离子交换树脂所带的化学功能团的性质进行分类,所带的化学功能团能与水中阳离子进行交换的树脂称为阳离子交换树脂,能与阴离子进行交换的树脂叫阴离子交换树脂。由于树脂上化学功能团酸、碱性强弱程度不同,又可把阳离子交换树脂分为强酸性(R-SO3-H)和弱酸性(R-COO-H)树脂;把阴离子交换树脂分为强碱性和弱碱性树脂,其中带伯、仲、叔胺基的树脂为弱碱性的,带季胺基的树脂为强碱性的。由于胺基上所结合的甲基数目不同,强碱性树脂又可分为Ⅰ型和Ⅱ型。
  弱碱性阴离子交换树脂主要用于高制备,电镀含铬废水处理等。纯水制备,尤其适用于含盐量、有机物含量较高的水源。
  随着工业的迅速发展,工业废水的种类和数量迅猛增加,对水体的污染也日趋广泛和严重,威胁着人类的健康和安全。对于保护环境来说,工业废水处理比城市污水处理更为重要。
  目前,在工业废水处理中使用的离子交换树脂根据所含官能团的性质可分为阴离子交换树脂、阳离子交换树脂、两性离子交换树脂、螯合树脂以及氧化还原型树脂等。应用IER进行工业废水处理,不仅树脂可以再生,而且操作简单,工艺条件成熟且流程短。
  弱碱性阴离子交换树脂这类树脂含有弱碱性基团,如伯胺基(亦称一级胺基)—NH2、仲胺基(二级胺基)—NHR、或叔胺基(三级胺基)—NR2,它们在水中能离解出OH-而呈弱碱性。这种树脂的正电基团能与溶液中的阴离子吸附结合,从而产生阴离子交换作用。这种树脂在多数情况下是将溶液中的整个其他酸分子吸附,其只能在中性或酸性条件(如pH=1~9)下工作。
  考察了工业废水中5-氨基-2-氯甲苯-4-磺酸(CLT)和盐酸在弱碱性离子交换树脂D301R上的吸附,研究了吸附平衡及动力学行为。结果表明2种酸在D301R树脂上的吸附遵循LANGMUIR吸附平衡模型,吸附过程为孔扩散控制,CLT在树脂上的吸附度大于盐酸。
  采用实际含氰工业废水,通过对比试验研究了氰离子(CN-)在D296强碱阴离子交换树脂Cl型和OH型上的吸附行为,从热力学和动力学方面对交换吸附过程进行了分析,初步探讨了吸附机理。结果表明,随着含氰废水初始质量浓度的增大,交换吸附量逐渐增大;D296Cl型对CN-交换吸附性能优于D296OH型。
  弱碱性阴离子交换树脂处理废水是一种较为有效的处理方法,但是其也存在不足,如一次性投资高、操作要求及管理严格,存在再生问题、树脂的中毒和老化问题等。充分发挥离子交换法的回收功能,不仅能保护环境,而且在经济效益方面极有优势。因此,离子交换树脂在工业废水处理领域具有广阔的发展空间,应加以重视。
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