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大孔陰離子交換樹脂對有機(jī)物污染影響
瀏覽次數(shù):415發(fā)布日期:2023-10-23

大孔陰離子交換樹脂對有機(jī)物污染影響

 

產(chǎn)品名稱:

D201大孔型強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂

 

 

產(chǎn)品簡介:

D201是在大孔結(jié)構(gòu)的苯乙烯-二乙烯苯共聚體上帶有季銨基[-N(CH3)3OH]的陰離子交換樹脂。主要用于純水、高純水制備及凝結(jié)凈化,還用于廢水處理和重金屬回收。

理化性能指標(biāo):

指標(biāo)名稱

指標(biāo)

執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn):

GB13660-92

外觀 :

乳白至淡黃色不透明球狀顆粒

出廠型式 :

CLˉ

含水量  :

50-60

質(zhì)量全交換容量 mmol/g :

≥3.8

體積全交換容量 mmol/ml :

≥1.2

濕視密度 g/ml :

0.65-0.75

濕真密度 g/ml :

1.06-1.10

范圍粒度  :

(0.315-1.25mm)≥90

下限粒度  :

(<0.315mm)≤1

有效粒徑 mm :

0.400-0.700

均一系數(shù) :

≤1.60

磨后圓球率 :

≥95

使用時(shí)參考指標(biāo):

指標(biāo)名稱

指標(biāo)

pH范圍

1-14

高使用溫度°C

Cl:100   OH:40

轉(zhuǎn)型膨脹率(Clˉ→OHˉ)

≤10-14

工作交換容量 mmol/L

≥400

運(yùn)行流速 m/h

15-30

 

陰、陽離子交換樹脂樹脂的貯存:

  離子交換樹脂肪內(nèi)含有一定量的水份,在運(yùn)輸及貯存過程中應(yīng)盡量保持這部分水。如貯存過程中樹脂脫了水,應(yīng)先用濃食鹽水(-10)浸泡,再逐漸稀釋,不得直接放于水中,以免樹脂急劇膨脹而破碎。在長期貯存中,強(qiáng)型樹脂應(yīng)轉(zhuǎn)變成鹽型,弱型樹脂可轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的氫型或游離堿型也可轉(zhuǎn)為鹽型,然后浸泡在潔凈的水中。樹脂在貯存或運(yùn)輸過程中,應(yīng)保持在5-40°C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(shè)備時(shí),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。
新樹脂的預(yù)處理:

  新樹脂常含有溶劑、未參加聚合反應(yīng)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(dāng)樹脂與水、酸、堿或其他溶液相接觸時(shí),上述可溶性雜質(zhì)就會轉(zhuǎn)入溶液中,在使用初期污染出水水質(zhì)。所以,新樹脂在投運(yùn)前要進(jìn)行預(yù)處理。

 

陽樹脂的預(yù)處理

陽樹脂預(yù)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(shí),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2-4NaOH溶液,其量與上相同,在其中浸泡2-4小時(shí)(或作小流量清洗),放盡堿液后,沖洗樹脂直至排出水接近中性為止。后用5HCL溶液,其量亦與上述相同,浸泡4-8小時(shí),放盡酸液,用清

水漂流至中性待用。

 

陰離子交換樹脂

樹脂的貯存:

  離子交換樹脂肪內(nèi)含有一定量的水份,在運(yùn)輸及貯存過程中應(yīng)盡量保持這部分水。如貯存過程中樹脂脫了水,應(yīng)先用濃食鹽水(-10)浸泡,再逐漸稀釋,不得直接放于水中,以免樹脂急劇膨脹而破碎。在長期貯存中,強(qiáng)型樹脂應(yīng)轉(zhuǎn)變成鹽型,弱型樹脂可轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的氫型或游離堿型也可轉(zhuǎn)為鹽型,然后浸泡在潔凈的水中。樹脂在貯存或運(yùn)輸過程中,應(yīng)保持在5-40°C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(shè)備時(shí),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。

 

新樹脂的預(yù)處理:

  新樹脂常含有溶劑、未參加聚合反應(yīng)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(dāng)樹脂與水、酸、堿或其他溶液相接觸時(shí),上述可溶性雜質(zhì)就會轉(zhuǎn)入溶液中,在使用初期污染出水水質(zhì)。所以,新樹脂在投運(yùn)前要進(jìn)行預(yù)處理。

陰樹脂的預(yù)處理

  其預(yù)處理方法中的步與陽樹脂預(yù)處理方法中的步相同;而后用

5HCL浸泡4-8小時(shí),然后放盡酸液,用水清洗至中性;而后用2-4NaOH溶

液浸泡4-8小時(shí)后,放盡堿液,用清水洗至中性待用。

 

 

大孔陰離子交換樹脂對有機(jī)物污染影響1、 強(qiáng)堿陰樹脂對有機(jī)物的吸著力


  天然水中的有機(jī)物(以富維酸和腐殖酸為代表)經(jīng)過H+交換及除碳后,因pH值的降低,有機(jī)物幾乎全部以分子狀態(tài)存在于陰床進(jìn)水中。因?yàn)楦乘岱肿恿看?,疏水性?qiáng),與強(qiáng)堿陰樹脂的苯乙烯-二乙烯苯聚合的骨架具有較強(qiáng)的吸附能力-范德華力。同時(shí),這些大分子的有機(jī)酸都含有多個(gè)羧酸基團(tuán),與OH型強(qiáng)堿陰樹脂的季胺基官能團(tuán)也具有較強(qiáng)的化學(xué)親和力,因此使有機(jī)酸被強(qiáng)堿樹脂牢固地吸著于顆粒表面。強(qiáng)堿陰樹脂的骨架改為親水性的丙烯酸與二乙烯苯的聚合物,減少了骨架對有機(jī)酸吸附的范德華力,會使有機(jī)酸的吸著率略有降低。如將OH型強(qiáng)堿陰樹脂改為Cl型,則因改變了有機(jī)酸與強(qiáng)堿陰樹脂的OH之間的酸堿中和反應(yīng),使化學(xué)親和力下降,樹脂對有機(jī)物的吸著率也會降低。這種基團(tuán)型態(tài)對有機(jī)物吸著的影響大于骨架材質(zhì)的影響。

強(qiáng)堿陰樹脂

  2、 有機(jī)物的再生洗脫

  新的凝膠型強(qiáng)堿陰樹脂的對有機(jī)物的吸著率很高(95),洗脫率卻很低(15)。隨著運(yùn)行周期的增加,吸著率基本不變,洗脫率雖從15上升到60以上。但是,到樹脂工作交換容量開始降低時(shí),洗脫率也只有60,這說明有機(jī)物仍不斷地在樹脂上積聚,它會進(jìn)一步降低樹脂的工作交換容量,并使出水質(zhì)量惡化。

  3、有機(jī)物特性的影響

  分子量比較大的腐殖酸,一方面由于分子量大,親水性較差,另一方面因?yàn)樗?COOH較少,所以它們主要是以范德華力吸附于樹脂的骨架上,難于洗脫。富維酸則因分子量小,含有的-COOH多,所以多以化學(xué)親和力與樹脂的多個(gè)交換基團(tuán)相結(jié)合,再生過程中較容易被洗脫。對天然水中的有機(jī)物根據(jù)其在水中的溶解度,可以分為懸浮的、膠體的和溶解的三種。對于以物理吸附作用附著于樹脂表面的懸浮有機(jī)物,可以使用加強(qiáng)過濾或?qū)ξ廴镜臉渲M(jìn)行空氣擦洗、超聲波清洗等方法去除。膠體的有機(jī)物一般是帶有負(fù)電荷的,它們的粒徑在0.2-1.0nm之間,對樹脂的污染既是物理性的,又是化學(xué)性的,可通過混凝澄清或超過濾的方法去除。溶解性的有機(jī)物是污染強(qiáng)堿陰樹脂的主要成分,它們以范德華力和化學(xué)親和力吸著于強(qiáng)堿陰樹脂,洗脫率低,終影響樹脂的工作交換容量和出水質(zhì)量。

強(qiáng)堿陰樹脂

  3、 對樹脂工作交換容量的影響

  由于強(qiáng)堿陰樹脂上有機(jī)物的不斷積聚,一方面部分交換基團(tuán)被占據(jù),再生時(shí)不能洗脫,減少了樹脂的交換容量;另一方面這些有機(jī)物會在運(yùn)行中不斷溶解,并因有機(jī)酸的酸性比H2SiO3強(qiáng),而抵制強(qiáng)堿陰樹脂對H2SiO3的吸收,造成H2SiO3過早地在出水中漏過。因?yàn)殛幋驳氖ЫK點(diǎn)是用SiO2的漏過量確定的,所以H2SiO3過早的漏過必然會使樹脂的工作交換容量降低。后者只降低樹脂的工作交換容量,而全交換容量不變。

強(qiáng)堿陰樹脂

  4、 對出水質(zhì)量的影響

  被有機(jī)物污染的強(qiáng)堿陰樹脂,因?yàn)楦街性S多大分子的有機(jī)酸,它們所含的部分被水中的礦質(zhì)酸所排代,這就造成出水電導(dǎo)率的升高。這一作用,一方面增加了清洗水的用量和清洗時(shí)間,另一方面有機(jī)酸溶入出水中也會造成出水質(zhì)量的降低。樹脂上附著的有機(jī)酸,也會逐漸溶于出水中,使出水的pH值降低,SiO2含量增大。