傳統(tǒng)沉淀法不能滿足日益提的環(huán)保要求(如電鍍表三鎳含量要求0.1mg/l以下)。針對特定重金屬離子的特點,利用螯合樹脂的特種功能基團與重金屬離子形成絡(luò)合物的特性,實現(xiàn)重金屬離子的回收利用及深度去除。
由于高分子螯合劑所具有的分離特性,使其在濕法冶金、無機化工、分析化學(xué)、放射化學(xué)、 海洋化學(xué)、環(huán)境化學(xué)等方面的應(yīng)用得到迅速的發(fā)展,如處理工業(yè)污水,從海洋中提取某些金屬以彌補資源的短缺等。
樹脂用熱水洗滌后裝填進柱,再用酸、堿處理。陽樹脂用1mol/1HCL緩緩流過樹脂層,用量約為樹脂體積的2~3倍,約2小時流完,用水稍淋洗后,再用1mol/1NaOH流過樹脂層,用量和流速同前。堿流完后,用水淋洗至出水ph9左右,再用1mol/1HCL或0.5mol/1H2SO4將樹脂轉(zhuǎn)成H+型,用量為樹脂體積的3~4倍,流速與前同。酸流完后,用水淋洗至出水ph6以上時,即可投入運行。
樹脂在使用過程中應(yīng)防止懸浮物、有機物及油類等的污染,同時又要防止某些廢水對樹脂的劇烈氧化作用。因此,酸性氧化廢水進入陰樹脂前應(yīng)去除重金屬離子,以防止重金屬對樹脂的催化作用。每次設(shè)備運行完畢后應(yīng)將交換柱中廢水排回廢水池,代之以自來水或凈化水浸泡。樹脂飽和后要及時再生,再生后不宜長期在原液中浸泡停放,應(yīng)及時淋洗干凈。
樹脂的選擇性與選擇系數(shù)樹脂對不同的離子具有不同的親和能力,對親和能力強的離子選擇,和它結(jié)合力強使之不易泄露。但由于結(jié)合牢固,再生時,該離子置換下來就很困難。樹脂對離子親和能力的差異,取決于兩個方面:一是樹脂自身的性能,尤其是自身的交聯(lián)度。交聯(lián)度越大,對離子的選擇性就越大,其親和能力就越強。反之,就越弱。二是與溶液中離子的性質(zhì)、組分和濃度有關(guān)。
離子的選擇性除與其本身及樹脂有關(guān)外,還與溫度、濃度及pH值等因素有關(guān)。上述樹脂的選擇規(guī)律,只適于低濃度的水溶液中。在濃度水溶液中(一般離子濃度在3mol/L以上),情況就比較復(fù)雜,甚至?xí)霈F(xiàn)相反的選擇順序。樹脂的再生就是利用濃度的酸、堿、鹽來實現(xiàn)的。
樹脂顆粒暴露在空氣中,會逐漸失去其內(nèi)部水分,樹脂顆粒收縮變小。干樹脂浸在水中時,它會迅速吸收水分,粒徑脹大,從而造成樹脂的裂球和破碎。 為此,在樹脂的貯存和運輸過程中要保持密封,防止干燥。對已經(jīng)風(fēng)干的樹脂,應(yīng)先將它浸入飽和食鹽水中,利用溶液中濃度的離子,抑制樹脂顆粒的膨脹,再逐 漸用水稀釋,以減少樹脂的裂球和破碎。
離子交換法是利用離子交換劑對廢水中的有害物質(zhì)進行交換分離,常用的離子交換劑有腐殖酸物質(zhì)、沸石、離子交換樹脂、離子交換纖維等。離子交換的運行操作包括交換、反洗、再生、清洗四個步驟。此方法具有操作簡單、可回收利用重金屬、二次污染小等特點,但離子交換劑成本,再生劑耗量大。
運行中的樹脂也經(jīng)常被重金屬離子及其氧化物污染,其中常遇到的是鐵的化合物。陰樹脂被污染的可能性更大,這主要是因再生陰樹脂的堿不純,特別是由于液體堿中含有鐵的化合物比較多而引起的。鐵與大分子有機物生成絡(luò)合物進入陰樹脂網(wǎng)絡(luò),也會導(dǎo)致陰樹脂受到污染。
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