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污水脫色樹脂的反應與再生問題剖析

時間:2022/2/23閱讀:490
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污水脫色樹脂的反應與再生問題剖析

 

產(chǎn)品技術標準:HG/T2165-91 DL519-93 SH2605.09-1997

本產(chǎn)品是大孔結構的苯乙烯一二乙烯苯共聚體上帶有叔胺基[-N(CH3)2]的離子交換樹脂,,其堿性較弱,,能在酸性、近

中性介質(zhì)中有效地交換無機酸及硅酸根,,并能吸附分子尺寸較大的雜質(zhì)以及在非水溶液中使用,,該樹脂具有再生效率高、堿

水耗低,、交換容量大,、抗有機物污染及抗氧化能力強、機械強度好等優(yōu)點,。

本產(chǎn)品相當于美國Amberlite IRA-93,,德國Lewatit MP-60,日本Diaion WA-30,,法國Duolite A305,,前蘇聯(lián)AH-89×

77
Ⅱ,英國Zerolite MPH,,相當于我國老牌號:D354,、D351710,、D370,。

用途:本產(chǎn)品主要用于純水及高純水的制備,用于陰復床、陰雙層床系統(tǒng),,對含鹽量較高的水源尤為合適,,并能保護強堿陰樹脂不受有機物污染,以及糖液脫色含鉻廢水的處理及回收等等,。

包裝:編織袋,,內(nèi)襯塑料袋。塑料桶,,內(nèi)襯塑料袋,。

使用時參考指標:

1.PH
范圍:0-9

2.
允許溫度(℃):≤100

3.
膨脹率:%(OH-Cl-)35

4.
工業(yè)用樹脂層高度:m 1.0-3.0

5.
再生液濃度:%NaOH:2.0-4.0 

6.
再生劑用量(按計), kg/m3濕樹脂:NaOH(工業(yè)):40-70

7.
再生液流速:m/h 4-6

8.
再生接觸時間:minute: 30-50

9.
正洗流速:m/h:15-25

10.
正洗時間:minute:25

11.
運行流速:m/h, 15-25

12.
工作交換容量:mmol/l(濕樹脂)≥950或對六價鉻吸附量g/l(濕樹脂)≥75

主要性能指標:

指標名稱

D301

D301FC

D301SC

全交換容量 mmol/g≥

4.8

強地基團容量mmol/g≥

1.0

體積交換容量mmol/ml≥

1.4

含水量%

48-58

濕視密度g/ml

0.65-0.72

濕真密度g/ml

1.03-1.06

粒度%

(0.315-1.25mm)≥95

(0.45-1.25mm)≥95

(0.315-0.60mm≥95

有效粒徑mm

0.40-0.70

≥0.5

0.35-0.50

均一系數(shù)

1.60

1.60

1.40

磨后圓球率% ≥

95

轉型膨脹率%≤

28

30

28

外觀

乳白色或淡黃色不透明球狀顆粒

乳白色或淡黃色不透明球狀顆粒

乳白色或淡黃色不透明球狀顆粒

出廠型式

游離胺

游離胺

游離胺

用途

通用

浮動床

雙層床

一,、樹脂的運輸和貯存:

離子交換樹脂內(nèi)含有一定量的水份,,在運輸及貯存過程中應盡量保持這部分水份。如果貯存過程中樹脂脫了水,,應先用

濃食鹽水(8-10%)浸泡1-2小時,再逐漸稀釋,,不得直接放于水中,,以免樹脂急劇膨脹而破碎。樹脂在貯存或運輸過程中,,

應保持在5-40的溫度環(huán)境中,,避免過冷或過熱,影響質(zhì)量,。若冬季沒有保溫設備時,,可將樹脂貯存在食鹽水中,食鹽水的

溫度可根據(jù)氣溫而定,。

二,、樹脂的予處理:

樹脂常含有溶劑、未參加聚合反應的物質(zhì)和少量低聚合物,,還可能吸著鐵,、鋁、銅等重金屬離子,。當樹脂與水,、酸、

堿或其它溶液相接觸時,,上述可溶性雜質(zhì)就會轉 入溶液中,,在使用初期污染出水水質(zhì)。所以,,樹脂在投運前要進行預處

理,。
1、陽樹脂的預處理

陽樹脂的預處理步驟如下:

首先使用飽和食鹽水,取其量約等于被處理樹脂體積的兩倍,,將樹脂置于食鹽溶液中浸泡18-20小時,,然后放盡食鹽水,

用清水漂洗凈,,使排出水不帶黃色,;

其次再用2%-4%NaOH溶液,其量與上相同,,在其中浸泡2-4小時(或小流量清洗),,放盡堿液后,沖洗樹脂直至排出水接

近中性為止,;

后用5%HCL溶液,,其量亦與上述相同,浸泡4-8小時,,放盡酸液,,用清水漂流至中性待用。

2,、陰樹脂的預處理

其預處理方法中的步與陽樹脂預處理方法中的步相同,;而后用5%HCL浸泡4-8小時,然后放盡酸液,,用水清洗至

中性,;而后用2%-4% NaOH溶液浸泡4-8小時后,放盡堿液,,用清水洗至中性待用,。

 


污水脫色樹脂的反應與再生問題剖析
                 

  一、交換能力

  氫型陽離子交換樹脂在水中可解離出氫離子(H+),,當遇到金屬離子或其它陽離子,,就發(fā)生互相交換作用,但交換后的樹脂,,就不再是氫型樹脂了,。例如,當水中的陽離子如鈣離子,、鎂離子的濃度相當大時,,磺酸型的陽離子交換樹脂中的氫離子,可和鈣,、鎂離子進行交換,,而形成鈣型或鎂型的陽離子交換樹脂,如下式:2R-SO3H+Ca2+→(R-SO3)2Ca+2H+(鈣型強酸性陽離子樹脂)2R-SO3H+Mg2+→(R-SO3)2Mg+2H+(鎂型強酸性陽離子交換樹脂)氫型陽離子交換樹脂的交換能力與被交換的陽離子的價數(shù)有密切關系,。在常溫下,,低濃度水溶液中,,交換能力隨離子價數(shù)增加而增加,即價數(shù)越高的陽離子被交換的傾向越大,。此外,,若價數(shù)相同,離子半徑越大的陽離子被交換的傾向也越大,。如果以自來水中經(jīng)常出現(xiàn)陽離子列為參考對象,。

離子交換樹脂

  二、交換容量

  離子交換樹脂進行離子的交換反應的性能,,主要由交換容量表現(xiàn)出來,。所謂交換容量是指每克干樹脂所能交換離子的毫克當量數(shù),以mol/g為單位,。當離子為一價時(如K+),,其毫克當量數(shù)即為其毫克分子數(shù),對于二價(如Ca2+)或更多價離子(如Fe3+),,其毫克當量數(shù)即為其毫克分子數(shù)乘以其離子價數(shù),。交換容量又分為總交換容量、操作交換容量和再生容量等三種表示方法,??偨粨Q容量表示每克干樹脂所能進行離子交換反應的化學基總量,屬于理論性計量,。操作交換容量表示每克干樹脂在某一定條件下的離子交換能力,屬于操作性計量,,它與樹脂種類,、總交換容量,以及具體操作條件(如接觸時間,、溫度)等因素有關,,可用于顯示操作效率。再生容量表示每克干樹脂在一定的再生劑量條件下,,所取得的再生樹脂之交換容量,,可用于顯示樹脂再生效率。

  由于樹脂的結構不同(主要是活性基數(shù)目不同),,強酸性與弱酸性陽離子交換樹脂的交換容量也不相同,。一般而言,弱酸性的活性基數(shù)目通常多于于強酸性,,故總交換容量較高約7.0~10.5mol/g,,相形之下,強酸性僅約3.2~4.5mol/g而已,,但在實際應用中,,弱酸性的操作交換容量卻不一定高于強酸性,,例如,pH值低于5時,,弱酸性的操作交換容量為零,,根本無交換作用。在pH值為6.5時,,兩者的操作交換容量相似,;但在堿性溶液中,弱酸性遠高于強酸性,。在再生容量方面,,弱酸性則通常高于強酸性,故弱酸性的使用壽命會更長一些,。

離子交換樹脂

  三,、再生

  離子相對濃度高低對樹脂的交換性質(zhì)會產(chǎn)生很大的影響。當水溶液中氫離子的濃度相當大時,,鈣型或鎂型的陽離子交換樹脂中的鈣離子或鎂離子,,可與氫離子進行交換,重成為氫型陽離子交換樹脂,。換言之,,交換反應也可以反方向進行。由于離子交換過程是可逆的,,因此當交換樹脂交換了一定量的離子后,,可用相對濃度較高的氫離子再取代下來,使再重復被循環(huán)使用,,這種作用稱為再生,。其反應式如下:(R-SO3)2Ca+2H+→2R-SO3H+Ca2+(R-COO)2Ca+2H+→2R-COOH+Ca2+當氫型樹脂中的氫離子,都被其它硬度離子交換后,,這些樹脂就沒有軟化水質(zhì)作用,,此時之狀態(tài)稱為飽和狀態(tài)。再生操作主要目的就是將已經(jīng)達到飽和狀態(tài)的樹脂,,利用再生劑洗出所交換來的陽離子,讓樹脂重再回復到原有的交換容量,,或所期望的容量程度,或原有的樹脂型態(tài)等,。無論是強酸性或弱酸性陽離子交換樹脂,,都可以使用稀硫酸或作為再生劑,但一般認為以稀硫酸作為再生劑,,效果可能會好一些,。因為樹脂若吸附有機物的話,,稀硫酸較更能解析出有機物,所以一般工藝多采用稀硫酸為再生劑,。不過實際應用時,,可能因為硫酸的取得較為困難,所以多使用鹽酸作為再生劑居多,。

離子交換樹脂

  四,、影響再生特性的主要因素

  氫型樹脂的再生特性與它的類型和結構有密切關系,強酸性氫型樹脂的再生比較困難,,需要的再生酸液的劑量比理論值高許多,,而且必須較長的接觸時間。相形之下,,弱酸性氫型樹脂的再生則比較容易,,需要的再生酸液的劑量僅比理論值高一些,也不需要長的接觸時間,。一般認為,在硫酸或鹽酸的用量為其總交換容量的二倍時,,每次再生樹脂與再生酸液浸泡接觸時間是:強酸性約30~60分,;弱酸性約30~45分,。此外,,氫型樹脂的再生特性也與它們的「交聯(lián)度」有關。所謂交聯(lián)度乃是定量樹脂中所含的交聯(lián)劑(如苯乙烯)的質(zhì)量百分率,。通常交聯(lián)度低的樹脂,,其特征是聚合密度較低,內(nèi)部空隙較多,,網(wǎng)孔大,對水的溶脹性好,,但對離子選擇較弱,,交換反應速度快,較易再生,,因此每次再生樹脂與再生酸液浸泡接觸時間較短,。反之,交聯(lián)度高的樹脂,,則需要較長再生酸液與樹脂接觸的時間,。無論強酸性或弱酸性氫型樹脂的「交聯(lián)度」均可以在制造時控制。由于氫型樹脂的網(wǎng)孔不僅提供了良好的離子交換條件,,而且也像活性碳一般,,能產(chǎn)生分子吸附作用,,也可能吸附各種有機物,因此容易受到有機物污染,,而影響其操作效率,,也使得其再生操作發(fā)生困難。如果樹脂在使用過程中,,吸附了有機物,,特別是大分子有機物,再生接觸時間必須更久,,而且通常要提高溫度(70~80℃)才能除去大部分有機物,,以免其效能降低太快,同時在高溫下操作,,也可以加速再生反應時間,,使浸泡接觸時間得以因而縮短。在這方面應用的再生劑,,以硫酸較佳,,理由是硫酸在加熱時相當安定,鹽酸則可能會產(chǎn)生有毒的氯化氫氣體,。

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