離子交換樹脂在水處理中的應(yīng)用: 鹽溶液中有用元素的提取和回收:是利用離子交換樹脂能從溶液中有選擇性地吸附某種離子的特性。 水的軟化:軟化水系統(tǒng)一般以減少水中的鈣鎂離子的含量為主、有些軟化系統(tǒng)還可以去掉水中的碳酸鹽,甚至還可以降低水中陰陽離子的含量。 出鹽水、純水、高純水的制備:純水隨著工業(yè)對水質(zhì)要求的日益嚴(yán)格而不斷發(fā)展起來的。目前純水已經(jīng)成為集成電路的基礎(chǔ)材料之一。超純水制備中離子交換樹脂是主要的純化手段、脫鹽的關(guān)鍵。通過離子交換反應(yīng)將原水中的所有的溶解性的鹽類以及游離態(tài)的酸堿離子除去,可制取出鹽水。 工業(yè)廢水的處理:應(yīng)用離子交換樹脂進(jìn)行工業(yè)廢水處理,不僅樹脂可以再生,而且操作簡單、工藝條件成熟、流程短。
離子交換樹脂表面被鐵化物覆蓋或樹脂內(nèi)部的交換孔道被鐵雜質(zhì)等堵塞,使樹脂的工作交換容量和再生交換容量明顯降低,但樹脂結(jié)構(gòu)無變化,這種現(xiàn)象叫樹脂的鐵“中毒”。 防止軟化水設(shè)備中離子交換樹脂出現(xiàn)鐵中毒的方法如下: 含鐵地下水必須進(jìn)行必要的除鐵處理后,方可進(jìn)入交換器。常用的除鐵方法有曝氣除鐵法、錳砂過濾除鐵法等。 直接以深井水或自來水為水源時,應(yīng)在陽床進(jìn)水泵前設(shè)置過濾器,進(jìn)水管道應(yīng)采用不銹鋼管道或其它不含鐵元素的管道,以防流水將一些鐵的腐蝕產(chǎn)物帶進(jìn)交換器。 加強(qiáng)水處理設(shè)備及管道的防腐工作。定期檢查交換器內(nèi)部再生裝置及防腐層,發(fā)現(xiàn)損傷應(yīng)及時處理。鹽液輸送管道要采用不銹鋼管,防止管道腐蝕產(chǎn)生鐵化合物,污染樹脂。 再生劑質(zhì)量要符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求,不能含有鐵雜質(zhì)。
強(qiáng)酸性陽離子樹脂這類樹脂含有大量的強(qiáng)酸性基團(tuán),如磺酸基-SO3H,容易在溶液中離解出H+,故呈強(qiáng)酸性。樹脂離解后,本體所含的負(fù)電基團(tuán),如SO3-,能吸附結(jié)合溶液中的其他陽離子。這兩個離子交換樹脂,反應(yīng)使樹脂中的H+與溶液中的陽離子互相交換。強(qiáng)酸性樹脂的離解能力很強(qiáng),在酸性或堿性溶液中均能離解和產(chǎn)生離子交換作用。 樹脂在使用一段時間后,要進(jìn)行再生處理,即用化學(xué)藥品使離子交換反應(yīng)以相反方向進(jìn)行,使樹脂的官能基團(tuán)回復(fù)原來狀態(tài),以供再次使用。如上述的陽離子樹脂是用強(qiáng)酸進(jìn)行再生處理,此時樹脂放出被吸附的陽離子,再與H+結(jié)合而恢復(fù)原來的組成。