離子交換法在廢水處理中的應用PPT
①被處理來溶液中的某離子源遷移到附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。
『貳』 廢水離子交換處理法的離子交換劑
有無機和有機質兩類。前者如天然物質海綠砂或合成沸石;後者如磺專化煤和樹脂。
交換劑由兩部分組屬成,一是不參加交換過程的惰性物母體,如樹脂的母體是由高分子物質交聯而成的三維空間網路骨架;一是聯結在骨架上的活性基團(帶電官能團)。母體本身是電中性的。活性基團包括可離解為同母體緊密結合的惰性離子和帶異號電荷的可交換離子。可交換離子為陽離子(活性基團為酸性基)時,稱陽離子交換樹脂;可交換離子為陰離子(活性基團為鹼性基)時,稱陰離子交換樹脂。陽、陰離子交換樹脂又可根據它們的酸鹼性反應基的強度分為強酸性和弱酸性,強鹼性和弱鹼性等。強酸性陽離子交換樹脂可用 R—SO3H表示,R為母體,—SO3H為活性基團。後者在溶液中可離解為惰性離子R—SO婣和可交換離子H+。弱鹼性陽樹脂可用R—COOH表示。強鹼性季胺型陰樹脂可用R匵NOH表示,弱鹼性叔胺、 仲胺、 伯胺型陰樹脂分別用R呏NHOH、R=NH2OH、R—NH3OH表示,R代表母體,其他部分代表活性基團。
『叄』 如何用離子交換法處理含銅電鍍廢水
1 離子交換樹脂
離子交換樹脂除銅效果頗佳,樹脂法處理含高濃度氨銅漂洗液已見報道;也有工廠採用弱酸性陽離子交換樹脂處理酸性硫酸鹽鍍銅漂洗廢水;有些企業用強鹼性陰離子交換樹脂處理焦磷酸鹽鍍銅廢水,使部分水循環利用。另外鰲合樹脂具有選擇性好、吸附容量大、快速等優點受到水處理專家的青睞,許多研究者合成了多種多樣的鰲合樹脂用於銅的去除和回收, 宋吉明等利用鈉型氨基磷酸鰲合樹脂使得處理後的出水 Cu2+ 的質量濃度不大於0.015 mg/L,M.R.Lutfor 等通過將聚丙烯晴嫁接在澱粉上制備含氨基功能團的鰲合樹脂, 在 pH 值為 6 時對銅的吸附能力高達 3.0 mmol/g, 並且交換速度快。然而由於這些鰲合樹脂價格昂貴, 大多停留在試驗階段, 較少在工業中大規模應用。
2 離子交換纖維
離子交換纖維是近年來發展較快的一種離子交換新材料, 在重金屬廢水處理領域也有較大的發展。改性聚丙烯腈纖維對電鍍廢水中銅的吸附研究表明,含銅電鍍廢水經改性聚丙烯腈纖維吸附後,銅離子的含量顯著低於國家排放標准。近年來天然纖維研究成為熱點, 天然纖維價格低廉, 來源廣泛, 是一種很有前途的離子交換劑, 利用椰子外殼, 棕櫚纖維和稻米外殼等天然纖維去除重金屬離子的研究效果很好。
『肆』 離子交換法和吸附法在處理污水時的運行機理有何異同
離子抄交換法是屬於襲化學反滲透,吸附法屬於物理分離。
拓展閱讀:污水處理 (sewage treatment,wastewater treatment):為使污水達到排水某一水體或再次使用的水質要求對其進行凈化的過程。污水處理被廣泛應用於建築、農業,交通、能源、石化、環保、城市景觀、醫療、餐飲等各個領域,也越來越多地走進尋常百姓的日常生活。
『伍』 離子交換的水處理中的應用
EDI(Electro-de-ionization)是一種將離子交換技術、離子交換膜技術和離子電遷移技術(電滲析技術)相結合的純水製造技術。該技術利用離子交換能深度脫鹽來克服電滲析極化而脫鹽不徹底,又利用電滲析極化而發生水電離產生H和OH離子實現樹脂自再生來克服樹脂失效後通過化學葯劑再生的缺陷,是20世紀80年代以來逐漸興起的新技術。經過十幾年的發展,EDI技術已經在北美及歐洲占據了相當部分的超純水市場。
EDI裝置包括陰/陽離子交換膜、離子交換樹脂、直流電源等設備。其中陰離子交換膜只允許陰離子透過,不允許陽離子通過,而陽離子交換膜只允許陽離子透過,不允許陰離子通過。離子交換樹脂充夾在陰陽離子交換膜之間形成單個處理單元,並構成淡水室。單元與單元之間用網狀物隔開,形成濃水室。在單元組兩端的直流電源陰陽電極形成電場。來水水流流經淡水室,水中的陰陽離子在電場作用下通過陰陽離子交換膜被清除,進入濃水室。在離子交換膜之間充填的離子交換樹脂大大地提高了離子被清除的速度。同時,水分子在電場作用下產生氫離子和氫氧根離子,這些離子對離子交換樹脂進行連續再生,以使離子交換樹脂保持最佳狀態。EDI裝置將給水分成三股獨立的水流:純水、濃水、和極水。純水(90%-95%)為最終得到水,濃水(5%-10%)可以再循環處理,極水(1%)排放掉。圖2表示了EDI的凈水基本過程。
EDI裝置屬於精處理水系統,一般多與反滲透(RO)配合使用,組成預處理、反滲透、EDI裝置的超純水處理系統,取代了傳統水處理工藝的混合離子交換設備。EDI裝置進水要求為電阻率為0.025-0.5MΩ·cm,反滲透裝置完全可以滿足要求。EDI裝置可生產電阻率高達15MΩ·cm以上的超純水。 EDI裝置不需要化學再生,可連續運行,進而不需要傳統水處理工藝的混合離子交換設備再生所需的酸鹼液,以及再生所排放的廢水。其主要特點如下:
EDI的凈水基本過程
·連續運行,產品水水質穩定
·容易實現全自動控制
·無須用酸鹼再生
·不會因再生而停機
·節省了再生用水及再生污水處理設施
·產水率高(可達95%)
·無須酸鹼儲備和酸鹼稀釋運送設施
·佔地面積小
·使用安全可靠,避免工人接觸酸鹼
·降低運行及維護成本
·設備單元模塊化,可靈活的組合各種流量的凈水設施
·安裝簡單、費用低廉
·設備初投資大 EDI裝置與混床離子交換設備屬於水處理系統中的精處理設備,下面將兩種設備在產水水質、投資量及運行成本方面進行比較,來說明EDI裝置在水處理中應用的優越性。
(1)產品水水質比較
EDI裝置是一個連續凈水過程,因此其產品水水質穩定,電阻率一般為15MΩ·cm,最高可達18MΩ·cm,達到超純水的指標。混床離子交換設施的凈水過程是間斷式的,在剛剛被再生後,其產品水水質較高,而在下次再生之前,其產品水水質較差。
(2)投資量比較
與混床離子交換設施相比EDI裝置投資量要高約20%左右,但從混床需要酸鹼儲存、酸鹼添加和廢水處理設施及後期維護、樹脂更換來看,兩者費用相差在10%左右。隨著技術的提高與批量生產,EDI裝置所需的投資量會大大的降低。另外,EDI裝置設備小巧,所需廠房遠遠小於混床。
(3)運行成本比較
EDI裝置運行費用包括電耗、水耗、葯劑費及設備折舊等費用,省去了酸鹼消耗、再生用水、廢水處理和污水排放等費用。
在電耗方面,EDI裝置約0.5kWh/t水,混床工藝約0.35kWh/t水,電耗的成本在電廠來說是比較經濟的,可以用廠用電的價格核算。
在水耗方面,EDI裝置產水率高,不用再生用水,因此在此方面運行費用低於混床。
至於葯劑費和設備折舊費兩者相差不大。
總的來說,在運行費用中,EDI裝置噸水運行成本在2.4元左右,常規混床噸水運行成本在2.7元左右,高於EDI裝置。因此,EDI裝置多投資的費用在幾年內完全可以回收。 EDI裝置屬於水精處理設備, 具有連續產水、水質高、易控制、佔地少、不需酸鹼、利於環保等優點, 具有廣泛的應用前景。隨著設備改進與技術完善以及針對不同行業進行優化, 初投資費用會大大降低。可以相信在不久的將來會完全取代傳統的水處理工藝中的混合 。
控制氮含量的方法(4種):生物硝化-反硝化(無機氮延時曝氣氧化成硝酸鹽,再厭氧反硝化轉化成氮氣);折點氯化(二級出水投加氯,到殘余的全部溶解性氯達到最低點,水中氨氮全部氧化);選擇性離子交換;氨的氣提(二級出水pH提高到11以上,使銨離子轉化為氨,對出水激烈曝氣,以氣體方式將氨從水中去除,再調節pH到合適值)。每種方法氮的去除率均可超過90%。
『陸』 如何使用離子交換樹脂處理廢水
離子交換樹脂法是一種應用廣泛的方法,樹脂中含有的氨基、羥基等活性基團可回以與重金屬離子進行螯合答、交換反應,從而去除廢水中重金屬離子的方法,同時還可以用於濃縮和回收溶液中痕量的重金屬,其優點是樹脂具有可逆性,可通過再生重復使用,且交換選擇性好,缺點是價格昂貴。因此研究和選擇成本低、選擇性高、交換容量大、吸附-解吸過程可逆性好的離子交換樹脂,對於處理重金屬廢水有著重要意義
『柒』 離子交換法在廢水處理中有哪些應用
在廢水處理中,離子交換法可用於去除廢水中的某些有害物質,回收有價值化學品、重金屬和稀有元素,或為了實現水資源的重復利用。主要用於處理電鍍廢水,如鍍鉻廢水、鍍鎳廢水、鍍鎘廢水、鍍金廢水、鍍銀廢水、鍍鋅廢水、鍍銅廢水及含氰廢水等,在膠片洗印廢水中回收銀、CD-2、CD-3等貴重化學葯品,還可用於其他含鉻廢水、含鎳廢水和含汞廢水、放射性廢水的處理。
每升含鉻數十至數百毫克的電鍍廢水首先經過過濾去除懸浮物,再經陽離子交換器除去金屬離子,然後進入陰離子交換器除去Cr2O7-和Cr2O4- ,出水六價鉻的含量小於0.5mg/L,還可作為清洗水循環使用。陰樹脂用12%NaOH再生後,再生液含鉻可高達17g/L,將此再生液H型陽離子交換器使Na2CrO4 轉變成鉻酸,再經蒸發濃縮7~8倍後,可返回電鍍槽重新使用。
離子交換法處理電鍍廢水,第一個陽離子交換器的作用有兩個,一是除去金屬離子及雜質,減少對陰樹脂的污染,因為重金屬對樹脂的氧化分解能起催化作用;二是降低pH值,使六價格以Cr2O7- 存在,因為陰樹脂Cr2O7- 的選擇性大於Cr2O4- 和其他陰離子的選擇性,而且交換一個Cr2O7- 除去兩個Cr6+,面交換一個Cr2O4- 只能除去一個Cr6+。由於Cr2O7- 是強氧化劑,容易引起樹脂的氧化性破壞,因此一定要選用化學穩定性較好的強鹼性樹脂
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『捌』 求離子交換法在凈化水的應用的參考文獻,數據和圖,越多越好,很急,謝謝!
這一點,我們在實踐中,在諸如化工、生物、噴塗、表面處理、制葯、食品、電子等行業都得到了很好的驗證。 2、用RO反滲透+樹脂交換法即去離子超純水機實現...
『玖』 廢水處理的基本方法是什麼
廢水中污染物多種多樣,從污染物形態分,有溶解性的、膠體狀的和懸浮狀的污染物。從化學性質分,有有機污染物和無機污染物。有機污染物從生物降解的難易程度又可分為可生物降解的有機物和不可生物降解的有機物。廢水處理即是利用各種技術措施將各種形態的污染物從廢水中分離出來,或將其分解、轉化為無害和穩定的物質,從而使廢水得以凈化的過程。根據所採用的技術措施的作用原理和去除對象,廢水處理方法可分為物理處理法、化學處理法和生物處理法三大類。
(一)廢水的物理處理法
廢水的物理處理法是利用物理作用來進行廢水處理的方法,主要用於分離去除廢水中不溶性的懸浮污染物。在處理過程中廢水的化學性質不發生改變。主要工藝有篩濾截留、重力分離(自然沉澱和上浮)、離心分離等,使用的處理設備和構築物有格柵和篩網、沉砂池和沉澱池、氣浮裝置、離心機、旋流分離器等。
1.格柵與篩網
格柵是由一組平行的金屬柵條製成的具有一定間隔的框架。將其斜置在廢水流經的渠道上,用於去除廢水中粗大的懸浮物和漂浮物,以防止後續處理構築物的管道閥門或水泵受到堵塞。篩網是由穿孔濾板或金屬網構成的過濾設備,用於去除較細小的懸浮物。
2.沉澱法
沉澱法的基本原理是利用重力作用使廢水中重於水的固體物質下沉,從而達到與廢水分離的目的。這種工藝處理效果好,並且簡單易行。因此,在廢水處理中應用廣泛,是一種重要的處理構築物。在廢水處理中,沉澱法主要應用於:①在沉砂池去除無機砂粒;②在初次沉澱池中去除重於水的懸浮狀有機物;③在二次沉澱池去除生物處理出水中的生物污泥;④在混凝工藝之後去除混凝形成的絮凝體;⑤在污泥濃縮池中分離污泥中的水分,濃縮污泥。
3.氣浮法
用於分離比重與水接近或比水小,靠自重難以沉澱的細微顆粒污染物。其基本原理是在廢水中通入空氣,產生大量的細小氣泡,並使其附著於細微顆粒污染物上,形成比重小於水的浮體,上浮至水面,從而達到使細微顆粒與廢水分離的目的。
4.離心分離
使含有懸浮物的廢水在設備中高速旋轉,由於懸浮物和廢水質量不同,所受的離心不同,從而可使懸浮物和廢水分離的方法。根據離心力的產生方式,離心分離設備可分為旋流分離器和離心機兩種類型。
(二)廢水的化學處理法
化學處理法是利用化學反應來分離、回收廢水中的污染物,或將其轉化為無害物質,主要工藝有中和、混凝、化學沉澱、氧化還原、吸附、離子交換等。
1.中和法
中和法是利用化學方法使酸性廢水或鹼性廢水中和達到中性的方法。在中和處理中,應盡量遵循「以廢治廢」的原則,優先考慮廢酸或廢鹼的使用,或酸性廢水與鹼性廢水直接中和的可能性。其次才考慮採用葯劑(中和劑)進行中和處理。
2.混凝法
混凝法是通過向廢水中投入一定量的混凝劑,使廢水中難以自然沉澱的膠體狀污染物和一部分細小懸浮物經脫穩、凝聚、架橋等反應過程,形成具有一定大小的絮凝體,在後續沉澱池中沉澱分離,從而使膠體狀污染物得以與廢水分離的方法。通過混凝,能夠降低廢水的濁度、色度,去除高分子物質,呈懸浮狀或膠體狀的有機污染物和某些重金屬物質。
3.化學沉澱法
化學沉澱法是通過向廢水中投入某種化學葯劑,使之與廢水中的某些溶解性污染物質發生反應,形成難溶鹽沉澱下來,從而降低水中溶解性污染物濃度的方法。化學沉澱法一般用於含重金屬工業廢水的處理。根據使用的沉澱劑的不同和生成的難溶鹽的種類,化學沉澱法可分為氫氧化物沉澱法、硫化物沉澱法和鋇鹽沉澱法。
4.氧化還原法
氧化還原法是利用溶解在廢水中的有毒有害物質,在氧化還原反應中能被氧化或還原的性質,把它們轉變為無毒無害物質的方法。廢水處理使用的氧化劑有臭氧、氯氣、次氯酸鈉等,還原劑有鐵、鋅、亞硫酸氫鈉等。
5.吸附法
吸附法是採用多孔性的固體吸附劑,利用同一液相界面上的物質傳遞,使廢水中的污染物轉移到固體吸附劑上,從而使之從廢水中分離去除的方法。具有吸附能力的多孔固體物質稱為吸附劑。根據吸附劑表面吸附力的不同,可分為物理吸附、化學吸附和離子交換性吸附。在廢水處理中所發生的吸附過程往往是幾種吸附作用的綜合表現。廢水中常用的吸附劑有活性炭、磺化煤、沸石等。
6.離子交換法
離子交換是指在固體顆粒和液體的界面上發生的離子交換過程。離子交換水處理法是利用離子交換劑對物質的選擇性交換能力去除水和廢水中的雜質和有害物質的方法。
7.膜分離
可使溶液中一種或幾種成分不能透過,而其他成分能透過的膜,稱為半透膜。膜分離是利用特殊的半透膜的選擇性透過作用,將廢水中的顆粒、分子或離子與水分離的方法,包括電滲析、擴散滲析、微過濾、超過濾和反滲透。
(三)廢水的生物處理法
在自然界中,棲息著巨量的微生物。這些微生物具有氧化分解有機物並將其轉化成穩定無機物的能力。廢水的生物處理法就是利用微生物的這一功能,並採用一定的人工措施,營造有利於微生物生長、繁殖的環境,使微生物大量繁殖,以提高微生物氧化、分解有機物的能力,從而使廢水中的有機污染物得以凈化的方法。根據採用的微生物的呼吸特性,生物處理可分為好氧生物處理和厭氧生物處理兩大類。根據微生物的生長狀態,廢水生物處理法又可分為懸浮生長型(如活性污泥法)和附著生長型(生物膜法)。
1.好氧生物處理法
好氧生物處理是利用好氧微生物,在有氧環境下,將廢水中的有機物分解成二氧化碳和水。好氧生物處理效率高,使用廣泛,是廢水生物處理中的主要方法。好氧生物處理的工藝很多,包括活性污泥法、生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化等工藝。
2.厭氧生物處理法
厭氧生物處理是利用兼性厭氧菌和專性厭氧菌在無氧條件下降解有機污染物的處理技術,最終產物為甲烷、二氧化碳等。多用於有機污泥、高濃度有機工業廢水,如啤酒廢水、屠宰廠廢水等的處理,也可用於低濃度城市污水的處理。污泥厭氧處理構築物多採用消化池,最近20多年來,開發出了一系列新型高效的厭氧處理構築物,如升流式厭氧污泥床、厭氧流化床、厭氧濾池等。
3.自然生物處理法
自然生物處理法即利用在自然條件下生長、繁殖的微生物處理廢水的技術。主要特徵是工藝簡單,建設與運行費用都較低,但凈化功能易受到自然條件的制約。主要的處理技術有穩定塘和土地處理法。
(四)廢水處理工藝流程
由於廢水中污染物成分復雜,單一處理單元不可能去除廢水中全部污染物,常需要多個處理單元有機組合成適宜的處理工藝流程。確定廢水處理工藝的主要依據是所要達到的處理程度。而處理程度又主要取決於原廢水的性質、處理後廢水的出路以及接納處理後廢水水體的環境標准和自凈能力。
1.城市廢水的一般處理工藝流程
其主要任務是去除城市廢水中含有的懸浮物和溶解性有機物。一般處理工藝流程,根據不同的處理程度,可分為預處理、一級處理、二級處理和三級處理。
(1)預處理:主要工藝包括格柵、沉砂池,用於去除城市污水中的粗大懸浮物和比重大的無機砂粒,以保護後續處理設施正常運行並減輕負荷。
(2)一級處理:一級處理一般為物理處理,主要去除污水中的懸浮狀固體物質。懸浮物去除率為50%~70%,有機物去除率為25%左右,一般達不到排放標准。因此一級處理屬於二級處理的前處理。主要工藝為沉澱池。
(3)二級處理:二級處理為生物處理,用於大幅度去除污水中呈膠體或溶解性的有機物,有機物去除率可達90%以上,處理後出水BOD可降至20~30毫克/升,達到國家規定的污水排放標准。主要工藝有活性污泥法、生物膜法等。
(4)三級處理:在二級處理之後,用於進一步去除殘存在廢水中的有機物和氮磷,以滿足更嚴格的廢水排放要求或回用要求。採用的工藝有生物除氮脫磷法,或混凝沉澱、過濾、吸附等一些物化方法。
2.工業廢水的處理工藝流程
由於工業廢水水質成分復雜,且隨行業、生產工藝流程、原料的變化而變化,故沒有通用的工藝流程。
『拾』 用離子交換樹脂法如何處理重金屬廢水
離子交換樹脂法是一種應用廣泛的方法,樹脂中含有的氨基、羥基等活性基團可以與重金屬離子進行螯合、交換反應,從而去除廢水中重金屬離子的方法,同時還可以用於濃縮和回收溶液中痕量的重金屬,其優點是樹脂具有可逆性,可通過再生重復使用,且交換選擇性好,缺點是價格昂貴。因此研究和選擇成本低、選擇性高、交換容量大、吸附-解吸過程可逆性好的離子交換樹脂,對於處理重金屬廢水有著重要意義