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弱碱性阴离子交换树脂对有机物污染影响

更新时间:2022-08-26 点击量:299

弱碱性阴离子交换树脂对有机物污染影响

 

产品名称:

D301大孔型弱碱性阴离子交换树脂

产品图:

 

产品简介:

D301是在大孔结构的苯乙烯-二乙烯苯共聚体上主要带有叔胺基[-N(CH3)2]的阴离子交换树脂。主要用于纯水、高纯水制备,尤其适用于含盐量、有机物含量较高水源的处理,还可用于含铬,废水处理、糖液脱色等。

理化性能指标:

指标名称

指标

执行标准:

GB/13660-92

外观

白色不透明球状颗粒

出厂型式

游离胺型

含水量 %

50.00-58.00

质量全交换容量 mmol/g

≥4.8

体积全交换容量 mmol/ml

≥1.4

湿视密度 g/ml

0.65-0.72

湿真密度 g/ml

1.03-1.06

范围粒度 %

(0.315-1.25mm)≥95

下限粒度 %

(<0.315mm)≤1

有效粒径 mm

0.400-0.700

均一系数

≤1.60

磨后圆球率 %

≥90

使用时参考指标:

指标名称

指标

pH范围

1-10

使用温度°C

OH:100    CL:40

转型膨胀率(OHˉ-CLˉ)%

≤25

工作交换容量 mmol/L

900

运行流速 m/h

10-40

 

阴、阳离子交换树脂树脂的贮存:

  离子交换树脂肪内含有一定量的水份,在运输及贮存过程中应尽量保持这部分水。如贮存过程中树脂脱了水,应先用浓食盐水(-10%)浸泡,再逐渐稀释,不得直接放于水中,以免树脂急剧膨胀而破碎。在长期贮存中,强型树脂应转变成盐型,弱型树脂可转变成相应的氢型或游离碱型也可转为盐型,然后浸泡在洁净的水中。树脂在贮存或运输过程中,应保持在5-40C的温度环境中,避免过冷或过热,影响质量。若冬季没有保温设备时,可将树脂贮存在食盐水中,食盐水的温度可根据气温而定。
树脂的预处理:

  树脂常含有溶剂、未参加聚合反应的物质和少量低聚合物,还可能吸着铁、铝、铜等重金属离子。当树脂与水、酸、碱或其他溶液相接触时,上述可溶性杂质就会转入溶液中,在使用初期污染出水水质。所以,树脂在投运前要进行预处理。

 

阳树脂的预处理

阳树脂预处理步骤如下:

  首先使用饱和食盐水,取其量约等于被处理树脂体积的两倍,将树脂置于食盐溶液中浸泡18-20小时,然后放尽食盐水,用清水漂洗净,使排出水不带黄色;其次再用2%-4%NaOH溶液,其量与上相同,在其中浸泡2-4小时(或作小流量清洗),放尽碱液后,冲洗树脂直至排出水接近中性为止。后用5%HCL溶液,其量亦与上述相同,浸泡4-8小时,放尽酸液,用清

水漂流至中性待用。

 阴树脂的预处理

  其预处理方法中的步与阳树脂预处理方法中的步相同;而后用

5%HCL浸泡4-8小时,然后放尽酸液,用水清洗至中性;而后用2%-4%NaOH溶

液浸泡4-8小时后,放尽碱液,用清水洗至中性待用。

 


弱碱性阴离子交换树脂对有机物污染影响
                 

  1、 强碱阴树脂对有机物的吸着力

  天然水中的有机物(以富维酸和腐殖酸为代表)经过H+交换及除碳后,因pH值的降低,有机物几乎全部以分子状态存在于阴床进水中。因为腐殖酸分子量大,疏水性强,与强碱阴树脂的苯乙烯-二乙烯苯聚合的骨架具有较强的吸附能力-范德华力。同时,这些大分子的有机酸都含有多个羧酸基团,与OH型强碱阴树脂的季胺基官能团也具有较强的化学亲和力,因此使有机酸被强碱树脂牢固地吸着于颗粒表面。强碱阴树脂的骨架改为亲水性的丙烯酸与二乙烯苯的聚合物,减少了骨架对有机酸吸附的范德华力,会使有机酸的吸着率略有降低。如将OH型强碱阴树脂改为Cl型,则因改变了有机酸与强碱阴树脂的OH之间的酸碱中和反应,使化学亲和力下降,树脂对有机物的吸着率也会降低。这种基团型态对有机物吸着的影响大于骨架材质的影响。

强碱阴树脂

  2、 有机物的再生洗脱

  的凝胶型强碱阴树脂的对有机物的吸着率很高(95%),洗脱率却很低(15%)。随着运行周期的增加,吸着率基本不变,洗脱率虽从15%上升到60%以上。但是,到树脂工作交换容量开始降低时,洗脱率也只有60%,这说明有机物仍不断地在树脂上积聚,它会进一步降低树脂的工作交换容量,并使出水质量恶化。

  3、有机物特性的影响

  分子量比较大的腐殖酸,一方面由于分子量大,亲水性较差,另一方面因为所含的-COOH较少,所以它们主要是以范德华力吸附于树脂的骨架上,难于洗脱。富维酸则因分子量小,含有的-COOH多,所以多以化学亲和力与树脂的多个交换基团相结合,再生过程中较容易被洗脱。对天然水中的有机物根据其在水中的溶解度,可以分为悬浮的、胶体的和溶解的三种。对于以物理吸附作用附着于树脂表面的悬浮有机物,可以使用加强过滤或对污染的树脂进行空气擦洗、超声波清洗等方法去除。胶体的有机物一般是带有负电荷的,它们的粒径在0.2-1.0nm之间,对树脂的污染既是物理性的,又是化学性的,可通过混凝澄清或超过滤的方法去除。溶解性的有机物是污染强碱阴树脂的主要成分,它们以范德华力和化学亲和力吸着于强碱阴树脂,洗脱率低,终影响树脂的工作交换容量和出水质量。

强碱阴树脂

  3、 对树脂工作交换容量的影响

  由于强碱阴树脂上有机物的不断积聚,一方面部分交换基团被占据,再生时不能洗脱,减少了树脂的交换容量;另一方面这些有机物会在运行中不断溶解,并因有机酸的酸性比H2SiO3强,而抵制强碱阴树脂对H2SiO3的吸收,造成H2SiO3过早地在出水中漏过。因为阴床的失效终点是用SiO2的漏过量确定的,所以H2SiO3过早的漏过必然会使树脂的工作交换容量降低。后者只降低树脂的工作交换容量,而全交换容量不变。

强碱阴树脂

  4、 对出水质量的影响

  被有机物污染的强碱阴树脂,因为附着有许多大分子的有机酸,它们所含的部分被水中的矿质酸所排代,这就造成出水电导率的升高。这一作用,一方面增加了清洗水的用量和清洗时间,另一方面有机酸溶入出水中也会造成出水质量的降低。树脂上附着的有机酸,也会逐渐溶于出水中,使出水的pH值降低,SiO2含量增大。