主要有順流再生和逆流再生。前者,再生和交換過程中的流向相同;後者,再生和交換過程中的流向相反。逆流再生由於再生時新鮮度高的再生劑首先同飽和度小的樹脂接觸,新鮮度低的再生劑同飽和度大的樹脂接觸,這樣可充分利用再生劑,再生效果較好。
還出現了電再生和熱再生工藝。電再生是在電滲析器淡水隔室內填充陽、陰樹脂,利用極化產生的H+及OH-,使陽、陰樹脂同時得到再生的一種技術。熱再生是以極易再生的弱酸或弱鹼樹脂對溫度作用的敏感性為依據:溫度低(25℃)時有利於交換,溫度高時(85℃)由於水中【H+】、【OH-】離子濃度增高而有利再生,因此,可以只調整水溫而不用再生劑。
在廢水處理中應用離子交換,可以回收有用物質,如以含鉻廢水為例。含鉻廢水首先經過H型陽樹脂交換,去掉廢水中的陽離子Cr3+、Fe3+等:
水中Cr6+在酸性條件下主要以H2Cr2O7形式存在,通過OH型陰樹脂交換:
廢水經陽、陰樹脂交換後,鉻被吸附在樹脂上,廢水得到凈化。當陽樹脂失效後可用酸再生,使樹脂恢復原型:
同樣,陰樹脂失效後可用鹼再生:
(R呏NH)2Cr2O7+4NaOH匑
2R呏NHOH+2Na2CrO4+H2O得到的Na2CrO4可再通過H型陽床交換脫鈉:
4R—SO3H+2Na2CrO4匑
4R—SO3Na+H2Cr2O7+H2O
因陰樹脂對Cr2O崼的選擇性最大,這樣在陰床交換達到平衡時,樹脂基本為(R匵N)2Cr2O7型,故所得鉻酸濃度和純度很高,可回用於生產。樹脂在脫鈉後變為Na型,可用酸再生轉型:
R—SO3Na+HCl匑R—SO3H+NaCl
應用上述原理可處理其他各種金屬表面加工產生的廢水,如含金、鎳、鎘、銅的廢水等。此外,從原子核反應器、醫院和實驗室廢水中回收和去除放射性物質,也可應用離子交換法。
⑵ 什麼是離子交換法
離子交換法是:一種藉助於離子交換劑的離子和污水中的離子進行交換反應而除去污水中有害離子的方法。
離子交換法的運用:
1、水處理:
離子交換法可以有效地去除水中的有害離子,如鈣、鎂、鐵、錳等,以及重金屬離子,如汞、鉛、鎘等,使水質得到凈化。
2、葯品制備:
葯品制備是離子交換法的重要應用領域之一。通過離子交換法,可以提取和純化生物鹼、氨基酸、抗生素等葯品的有效成分,以提高葯品的純度和質量。同時,離子交換法也可用於制備放射性葯物,通過吸附和富集放射性空前搏離子,實現葯物的制備和純化。
3、環境保護:
環境保護是當今社會面臨的重要問題之一,而處理工業廢水中的重金屬離子和有機污染物是其中的一個關鍵環節。離子交換法作為一種高效的分離方法,可以用於處理工業廢水中的有害物質,如汞、鉛、鎘等重金屬離子和有機污染物,從而達到環保排放標准。
4、濕法冶金:
濕法冶金是一種利斗祥用溶液中的金屬離子進行提取和純化的工藝,其中離子交換法是一種重要的技術手段。通過離子交換法,可以吸附和富集溶液中的金屬離子,從而實現金屬的提取和純化。如銅、鋅、鈷等,可用於濕法冶金工業。
⑶ 廢水離子交換處理法的交換過程
①被來處理溶液中的某離子遷移到附源著在離子交換劑顆粒表面的液膜中;
②該離子通過液膜擴散(簡稱膜擴散)進入顆粒中,並在顆粒的孔道中擴散而到達離子交換劑的交換基團的部位上(簡稱顆粒內擴散);
③該離子同離子交換劑上的離子進行交換;
④被交換下來的離子沿相反途徑轉移到被處理的溶液中。離子交換反應是瞬間完成的,而交換過程的速度主要取決於歷時最長的膜擴散或顆粒內擴散。
拋光樹脂是由氫型強酸性陽離子交換樹脂及氫氧型強鹼性陰離子交換樹脂混合而成 來保證系統出水水質能夠維持用水標准。一般出水水質都能達到18兆歐以上,以及對TOC、SIO2都有一定的控制能力。拋光樹脂出廠的離子型態都是H、OH型,裝填後及可使用無需再生。