凡外觀透明、具有均相高分子凝膠結(jié)構(gòu)的離子交換樹脂統(tǒng)稱為凝膠型離子交換樹脂。這類樹脂表面光滑,球粒內(nèi)部沒有大的毛細(xì)孔。在水中會溶脹成凝膠狀。樹脂內(nèi)大分子之間的間隙為2~4nm。一般無機(jī)小分子的半徑在1nm以下,因此可自由地通過離子交換樹脂內(nèi)大分子鏈的間隙。在無水狀態(tài)下,凝膠型離子交換樹脂的分子鏈緊縮,體積縮小,無機(jī)小分子無法通過。所以,這類離子交換樹脂在干燥條件下或油類中將喪失離子交換功能。
樹脂的應(yīng)用領(lǐng)域比較廣泛,通常是應(yīng)用在電鍍行業(yè)廢水處理與重金屬回收,PVC行業(yè)廢水除汞,半導(dǎo)體行業(yè)超純水制備,蒸發(fā)冷凝水氨氮深度處理,垃圾滲濾液氨氮深度處理,地下礦井水氟化物控制,農(nóng)村飲用水鐵錳控制,生活污水脫氮除磷,礦泉水硝酸鹽,溴化物,砷酸鹽控制等水處理工程與技術(shù)服務(wù)。
凝膠型離子交換樹脂特性
1.凝膠型離子交換樹脂在線性流速為10m/h的條件下,壓力降約為13kPa/m;
2.逆洗流速為6.5m/h,水溫為15攝氏度條件下,樹脂床體膨脹率為70%;
3.壓降數(shù)據(jù)主要以干凈水為進(jìn)水次采水周期方有效。
凝膠型樹脂外觀呈透明球狀顆粒,其孔隙度很小,一般都在3nm以下,這些孔隙不是真正意義上的“孔”,而是由高分子鏈和交聯(lián)劑相鍵合而形成的,它隨運(yùn)行條件而改變;在干的凝膠型樹膠中,這些孔實(shí)際上是“消失"的。當(dāng)凝膠型樹脂浸人水中后,由于活性基團(tuán)發(fā)生水化后,才顯現(xiàn)出來。
離子交換是一種可逆的化學(xué)反應(yīng),其中從溶液中除去溶解的離子并用相同或類似電荷的其他離子替換。離子交換樹脂本身不是化學(xué)反應(yīng)物,而是促進(jìn)離子交換反應(yīng)的物理介質(zhì)。樹脂本身由形成烴網(wǎng)絡(luò)的有機(jī)聚合物組成。整個聚合物基質(zhì)是離子交換位點(diǎn),其中帶正電離子(陽離子)或帶負(fù)電離子(陰離子)的所謂“官能團(tuán)”固定在聚合物網(wǎng)絡(luò)上。這些官能團(tuán)容易吸引相反電荷的離子。
什么是樹脂再生?
隨著時間的推移,污染物離子與離子交換樹脂中的所有可用交換位點(diǎn)結(jié)合。一旦樹脂耗盡,通過所謂的再生循環(huán)將其恢復(fù)以供進(jìn)一步使用。在再生循環(huán)期間,通過施加濃縮的再生溶液基本上逆轉(zhuǎn)離子交換反應(yīng)。根據(jù)樹脂的類型和手頭的應(yīng)用,再生劑可以是鹽,酸或苛性堿溶液。隨著再生循環(huán)的進(jìn)行,離子交換樹脂釋放污染物離子,將它們交換為再生溶液中存在的離子。污染物離子將作為再生劑流出物流的一部分離開樹脂系統(tǒng),并且需要被適當(dāng)?shù)嘏懦觥?br/>
當(dāng)樹脂再生過程中,一旦使用了質(zhì)量不好的工業(yè)鹽酸或副產(chǎn)品鹽酸,其就會對樹脂造成損害,游離氯的含量應(yīng)小于0.1mg/L。防止樹脂被氧化的方法活性炭過濾。因?yàn)榛钚蕴烤哂心軌虺ニ杏坞x氯的原理,經(jīng)過一系列化學(xué)反應(yīng),當(dāng)活性炭表面吸附的氯已經(jīng)達(dá)到一定值時就會發(fā)生很多反應(yīng)。
有機(jī)污垢是樹脂污垢和降解常見和昂貴的形式。通常,在井水中僅發(fā)現(xiàn)低含量的有機(jī)物質(zhì)。然而,地表水可含有數(shù)百萬分之一的天然和人造有機(jī)物質(zhì)。天然有機(jī)物來自腐爛的植被。它們本質(zhì)上是芳香族和酸性的,并且可以復(fù)合重金屬,例如鐵。這些污染物包括單寧,單寧酸,腐殖酸和富里酸。
鐵可以作為亞鐵或三價無機(jī)鹽或作為隔離的有機(jī)絡(luò)合物存在于水中。亞鐵在樹脂中交換,但三價鐵不溶,不會。三價鐵涂層陽離子樹脂,防止交換。使用酸或強(qiáng)還原劑來除去這種鐵。有機(jī)結(jié)合的鐵通過陽離子單元并污染陰離子樹脂。將其與有機(jī)材料一起除去。存在于某些井水中的錳以與鐵相同的方式污染樹脂。
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