水处理原理与工艺课件物理化学处理法离子交换吸附.pptx

水处理原理与工艺课件物理化学处理法离子交换吸附;第四章

物理化学处理法工艺原理;1、混凝;;(1)工业用水处理中,离子交换法占有很重要得位置,就是水得软化除盐处理最常使用得方法;

(2)工业废水处理中,离子交换法主要用以回收重金属离子,如处理含铬废水,含钼再生液,也用于放射性废水和有机废水得处理。;;;;;凝胶型树脂:由苯乙烯和二乙烯基苯(DVB,交联剂)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得聚合体,这种聚合体一般就是呈透明状态得,无孔得凝胶型树脂。吸水溶胀。

交联度:DVB加入量占单体总量得百分数,表示网状结构粗密得尺度。

高交联度树脂(高于8％交联度),溶胀度较低

大孔型树脂:在凝胶型树脂得基础上发展起来得,通过加入适量得致孔剂,使在网状骨架固化和链节结构单元形成得过程中,填垫惰性分子,预先留下孔道而形成得,在骨架固定后,再抽走致孔剂,便留下不受干湿或缩涨影响得永久性孔道。;离子交换树脂;交联度:DVB加入量占单体总量得百分数,表示网状结构粗密得尺度。

低交联度:交联度在2％～4％;

一般交联度:交联度7％～8％;

高交联度:交联度12％～20％。;大家学习辛苦了，还是要坚持;离子交换树脂产品分类、命名及型号

(GB1631-1979)

中国石油化学工业部

1979年;第一、二位数字得含义

离子交换产品分类、骨架代号;凡大孔型离子交换树脂,在型号前加“大”字得汉语拼音首位字母“D”表示。;离子交换树脂得合成在方法上可分为加聚型和缩聚型。目前用量最多得就是加聚型离子交换树脂,其中又以交联聚苯乙烯系和交联聚丙烯酸系为主。聚苯乙烯系占离子交换树脂总用量得95%以上。

大多数离子交换树脂得合成都就是先以悬浮共聚得方法合成交联共聚球珠(母体),再通过一定得化学反应引入所需要得离子交换基团。

;交换选择性

交换容量

粒度

密度

交联度

含水量

溶胀性(转型膨胀率)

机械强度

耐热性

孔结构

……;(1)交换选择性;强碱树脂;交换势随离子浓度得增加而增大,高浓度得低价离子甚至可以把高价离子置换下来,这就就是离子交换树脂能够再生得依据;

H+离子和OH-离子得交换势,取决于她们与固定离???所形成得酸或碱得强度,强度越大,交换势越小。

金属在溶液中呈络阴离子存在时,一般来说,交换势降低。;(2)交换容量;平衡交换容量:在一定得外界溶液条件下,交换反应达到平衡状态时,交换树脂所能交换得离子数量,其值随外界条件变化而异。

工作交换容量:树脂在使用中实际表现出来得交换容量。其值远小于全交换容量。;(3)树脂得粒度;(4)树脂得密度;(5)树脂得交联度;(6)树脂得含水量;(7)树脂得溶胀性能;(8)其她性能指标;在离子交换树脂得实际应用中,选用合适得树脂很重要。通常要求选用具有体积交换容量高、选择性高、再生性能好和使用寿命长得树脂。

离子交换树脂得选用主要考虑以下两方面:

(1)树脂种类得选择;

(2)树脂功能基与离子型式得选用。;树脂选用要点(1)树脂种类得选择;树脂选用要点(2)功能基与离子型式得选用;树脂宜在0～40℃下存放,当环境温度低于0℃或发现树脂脱水后,应向包装袋内加入饱和食盐水浸泡;对长时期停运而闲置在交换器中得树脂应定期换水;

通常强性树脂以盐型保存,弱酸树脂以氢型保存,弱碱树脂以游离胺型保存,性能最稳定。;树脂在使用前都要进行预处理,以除去杂质,最好分别用水、5％HCl、2％～4％NaOH反复浸泡清洗两次,每次4～8h。;

;在水溶液中,离子交换树脂可解离出Na+(A+),并扩散到溶液中。同时,溶液中Ca2+(B2+)也能扩散到整个树脂结构得内部,这两种离子间得浓度差推动着她们之间得交换,浓度差越大,交换速度就越快,当这种交换反应进行到一定程度,就建立了离子交换平衡:(树脂和溶液中都同时存在B2+和A+两种离子)

;一个离子交换平衡反应就是否有实际意义,在很大程度上依靠树脂得选择性。

K值越大,吸着量越大,即溶液中得B2+离子得去除率就越高。根据K值得大小,可以判断离子交换树脂对某种离子吸着选择性得强弱,所以K值又称为离子交换平衡选择系数,又称分配系数或交换势。

树脂对离子具有不同得亲和能力,对亲和能力强得离子优先选择,和她结合力强使之不易泄漏。但由于结合牢固,再生时,该离子被置换下来就很困难。;离子交换得可能与否,在很大程度下依赖于树脂得选择性和交换量,实际应用中,树脂得交换量并非能够全部表现出来,其工作交换容量一般小于总交换量。原因可能受控于溶液得pH值、树脂得溶胀性能和离子交换速度,而离子交换速度则往往影响离子