针对凝胶型离子交换树脂的缺点,人们研制了大孔型离子交换树脂。大孔型离子交换树脂外观不透明,表面粗糙,为非均相凝胶结构。即使在干燥状态,内部也存在不同尺寸的毛细孔,因此可在非水体系中起离子交换和吸附作用。值得注意的是,大孔型离子交换树脂具有很大的比表面积,因此其吸附功能十分显著,不容忽视。
树脂的应用领域比较广泛,通常是应用在电镀行业废水处理与重金属回收,PVC行业废水除汞,半导体行业超纯水制备,蒸发冷凝水氨氮深度处理,垃圾渗滤液氨氮深度处理,地下矿井水氟化物控制,农村饮用水铁锰控制,生活污水脱氮除磷,矿泉水硝酸盐,溴化物,砷酸盐控制等水处理工程与技术服务。
树脂在使用一段时间后,要进行再生处理,即用化学药品使离子交换反应以相反方向进行,使树脂的官能基团回复原来状态,以供再次使用。如阳离子树脂是用强酸进行再生处理,此时树脂放出被吸附的阳离子,再与H+结合而恢复原来的组成。
离子交换是一种可逆的化学反应,其中从溶液中除去溶解的离子并用相同或类似电荷的其他离子替换。离子交换树脂本身不是化学反应物,而是促进离子交换反应的物理介质。树脂本身由形成烃网络的有机聚合物组成。整个聚合物基质是离子交换位点,其中带正电离子(阳离子)或带负电离子(阴离子)的所谓“官能团”固定在聚合物网络上。这些官能团容易吸引相反电荷的离子。
在离子交换循环期间,将待处理的溶液加入离子交换树脂床中并使其流过树脂。当溶液移动通过离子交换树脂时,树脂的官能团吸引溶液中存在的任何抗衡离子。如果官能团对新抗衡离子的亲和力大于已经存在的那些离子,那么溶液中的离子将移除现有的离子并取代它们,通过共享的静电吸引力与官能团结合。通常,离子的尺寸和/或价数越大,其与相反电荷的离子的亲和力就越大。
铝通常以氢氧化铝形式存在,由铝酸钠或铝酸钠用于澄清或沉淀软化。如果铝絮状物通过过滤器,则将树脂涂在钠沸石软化剂中。用酸或苛性碱清洗即可将其除去。通常,铝在脱矿质系统中不是污垢,因为在正常再生期间铝从树脂中除去。
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