离子交换法处理废水
实验室去离子超纯水装置实验室去离子超纯水机的工艺是RO纯净水设备+多级混床去离子水设备,属超纯去离子水设备中高档配置,由于科技的发展,我公司技术人员不断深入的研究,经过几年的不懈努力,再经过两年的实际应用,最终成功开发出超纯去离子水的小型化、全自动化;出水水质稳定,能和大型电子级用去离子水设备相媲美;树脂可以再生反复使用,降低使用成本;系统从进水、制水、储水、超纯去离子、供水全部是微电脑智能自动控制。
一、实验室去离子超纯水机的重要性及工作原理
1、实验室去离子超纯水机对工业用水实行二次革命的必要性。
水中通常含有五种杂质:
A、电解质包括带电粒子,常见的阳离子有H+、Na+、K+、NH4+、、Mg2+、Ca2+、Fe3+、Cu2+、Mn2+、Al3+等;阴离子有F-、Cl-、NO3-、HCO3-、SO42-、PO43-、H2PO4-、HSiO3-等;
B、有机物质,如:有机酸、农药、烃类、醇类和酯类等;
C、颗粒物;
D、微生物;
E、溶解气体,包括:N2、O2、Cl2、H2S、CO、CO2、CH4等;
所谓水的纯化,就是要去掉这些杂质。杂质去的越彻底,水质也就越纯净。多年来,我国的许多企业的产品的质量,在得到了严格的过程管理的情况下,仍然不稳定,与国外产品有着很大的差距,这很有可能就是生产用水的问题。如果使用去离子水,那么情况将会被大为改善,是我国很多行业提高产品质量的,赶超世界先进水平的重要手段之一。这一点,我们在实践中,在诸如化工、生物、喷涂、表面处理、制药、食品、电子等行业都得到了很好的验证。
2、用RO反渗透+树脂交换法即去离子超纯水机实现工业用水(超纯去离子)的可能性。
去离子水 (deionized water),又被称为纯水或高纯水,传统工艺是阴阳床+混床,现在通用工艺是RO反渗透+混床,更先进的是RO(REVERSE OSMOSIS)反渗透+EDI(电去离子),先通过RO反渗透膜脱除水中99%以上的杂质(包括金属盐类),再用这种水质去做超纯去离子水,这时离子交换树脂在含有少量电解质溶液中进行,即可比较彻底去除水中的各种阴、阳离子,而且使用时间和寿命都会明显增长,水质可达到很高的纯度。离子交换是目前制备高纯水工艺流程中不可替代的手段。
由于去离子水中的离子数可以被人为的控制,从而,使它的电阻率、溶解度、腐蚀性、病毒细菌等物理、化学及病理等指标均得到良好的控制。在工业生产及实验室的实验中,如果涉及到使用水的工艺都被使用了去离子水,那么,许多参数会更接近设计或理想数据,产品质量将变得易于控制。
当原水(纯净水)通过离子交换柱时,水中的阳离子和水中的阴离子与交换柱中的阳树脂的H+离子和阴树脂的OH-离子进行交换,从而达到脱盐的目的。阳、阴混柱的不同组合可使水质达到更高的要求。
二、去离子纯水机的功能说明:
1、在线检测并显示超纯水电阻率(MΩ•cm)。
2、一机两用,可同时取用三级水和纯水/超纯水,水质及水量均可升级;
3、产品小型集成化、模块化、快接式内部设计,方便安装维护,占地面积小,外形美观;
4、选用进口静音泵,系统运行时无震动、无噪音、无电磁辐射,对工作环境无影响•
5、美国高容量树脂深度抛光纯化处理技术,提高离子交换系统的总交换量,延长耗材寿命;6、数字化液晶水质显示,全自动化制水,停水或水压不够,系统自动断电保护同时视听报警,多重安全保护;
7、动态化指示:电源指示,系统自检指示,泵浦启动指示,RO自动冲洗指示,缺水保护指示,缺水报警指示,纯水备用指示;
8、全自动化无人值守设计:缺水停水时系统自动停机保护,水压恢复正常时系统自动恢复制水状态;纯水备用时系统自动停机,当取用一定纯水时系统自动恢复制水状态;
9、微电脑智能控制系统,RO膜防垢程序及完善的自动清洗消毒程序;
10、外观时尚:采用高档ABS材料开膜精加工,工艺精湛,线条流畅精美。
三、产品质量稳定化
重要零部件采用原装进口,材料符合美国NSF和水质协会标准;
标准化模块化的设计生产,使产品维修维护更有保障;
出厂前的模拟调试,使设备更适合客户的运行环境;
产水水质实时监测,达到国家实验室一级用水标准和电子级用水标准。
四、运行成本低价化
预处理装置全自动清洗,无需经常拆洗和更换预处理滤芯,降低人工成本和耗材费用;
大交换量的纯化柱设计,树脂装载量更多,纯水交换总量更大,延长纯化柱使用寿命;
树脂可反复再生使用,降低生产成本。
五、实验室去离子超纯水机的适用范围
●电子行业生产如单晶硅、半导体、集成电路块、IC芯片封装、显象管、玻壳、液晶显示器、印刷电路版、光学、光电、热电厂、冶金、化工、轻工、汽车制造、制药、医疗卫生等制造工业用纯水制造;
●医药行业的大输液、医药制剂、检验分析、血液透析、制药、制剂工艺用水制造;
●涂装行业如电镀、电池生产、电泳漆生产线;汽车、电器、建材产品表面清洗、涂装;玻璃、塑料表面镀膜等;
●化工行业用水制造如化学制药、纺织印染、精细化工、化妆品、墨盒、日化产品等;
●实验室去离子超纯水机如工厂、大学及公司的生产实验室、化学实验室、物理实验室、中试车间、医院生化室等都有涉及。
❷ 常见的放射性废水处理方法有哪些
放射性废水的主要去除对象是具有放射性的重金属元素,与此相关的处理技术,简单地可分为化学形态改变法和化学形态不变法两类。
放射性废水处理方法:
其中化学形态改变法包括:
1、化学沉淀法;
2、气浮法;
3、生化法。
化学形态不变法包括:
1、蒸发法;
2、 离子交换法;
3、吸附法;
4、 膜法。
化学沉淀法是向废水中投放一定量的化学絮凝剂,如硫酸钾铝、硫酸钠、硫酸铁、氯化铁等,有时还需要投加助凝剂,如活性二氧化硅、黏土、聚合电解质等,使废水中的胶体物质失去稳定而凝聚何曾细小的可沉淀的颗粒,并能于水中原有的悬浮物结合为疏松绒粒。改绒粒对水中的放射性元素具有很强的吸附能力,从而净化水中的放射性物质、胶体和悬浮物。引起放射性元素与某种不溶性沉渣共沉的原因包括了共晶、吸附、胶体化、截留和直接沉淀等多种作用,因此去除效率较高。
化学沉淀法的优点是:方法简便、费用低廉、去除元素种类较广、耐水力和水质冲击负荷较强、技术和设备较成熟。缺点是:产生的污泥需进行浓缩、脱水、固化等处理,否则极易造成二次污染。化学沉淀法适用于水质比较复杂、水量变化较大的低放射性废水,也可在与其他方法联用时作为预处理方法。
蒸发浓缩法处理放射性废水:除氚、碘等极少数元素之外,废水中的大多数放射性元素都不具有挥发性,因此用蒸发浓缩法处理,能够使这些元素大都留在残余液中而得到浓缩。蒸发法的最大优点之一是去污倍数高。使用单效蒸发器处理只含有不挥发性放射性污染物的废水时,可达到大于10的4次方的去污倍数,而使用多效蒸发器和带有除污膜装置的蒸发器更可高达10的6次方到8次方的去污倍数。此外,蒸发法基本不需要使用其他物质,不会像其他方法因为污染物的转移而产生其他形式的污染物。
尽管蒸发法效率较高,但动力消耗大、费用高,此外,还存在着腐蚀、泡沫、结垢和爆炸的危险。因此,本法较适用于处理总固体浓度大、化学成分变化大、需要高的去污倍数且流量较小的废水,特别是中高放射性水平的废水。
新型高效蒸发器的研发对于蒸发法的推广利用具有重大意义,为此,许多国家进行了大量工作,如压缩蒸汽蒸发器、薄膜蒸发器、脉冲空气蒸发器等,都具有良好的节能降耗效果。另外,对废液的预处理、抗泡和结垢等问题也进行了不少研究。
离子交换法处理放射性废水的原理是,当废液通过离子交换剂时,放射性离子交换到离子交换剂上,使废液得到净化。目前,离子交换法已广发应用于核工艺生产工艺及放射性废水处理工艺。
许多放射性元素在水中呈离子状态,其中大多数是阳离子,且放射性元素在水中是微量存在的,因此很适合离子交换出来,并且在无非放射性粒子干扰的情况下,离子交换能够长时间的工作而不失效。
离子交换法的缺点是,对原水水质要求较高;对于处理含高浓度竞争离子的废水,往往需要采用二级离子交换柱,或者在离子交换柱前附加电渗析设备,以去除常量竞争离子;对钌、单价和低原子序数元素的去除比较困难;离子交换剂的再生和处置较困难。除离子交换树脂外,还有用磺化沥青做离子交换剂的,其特点是能在饱和后进行融化-凝固处理,这样有利于放射性废物的最终处置。
吸附法是用多孔性的固体吸附剂处理放射性废水,使其中所含的一种或数种元素吸附在吸附剂的表面上,从而达到去除的目的。在放射性废液的处理中,常用的吸附剂有活性炭、沸石等。
天然斜发沸石是一种多孔状结构的无机非金属矿物,主要成分为铝硅酸盐。沸石价格低廉,安全易得,处理同类型地放射性废水的费用可比蒸发法节省80%以上,因而是一种很有竞争力的水处理药剂。它在水处理工艺中常用作吸附剂,并兼有离子交换剂和过滤剂的作用。
当前,高选择性复合吸附剂的研发是吸附法运用中的热点。所谓“复合”是指离子交换复合物(氰亚铁盐、氢氧化物、磷酸盐等)在母体(多位多孔物质)上的某些方面饱和,所以新材料结合天然母体材料的优点,具有良好的机械性能、高的交换容量以及适宜的选择性。
离子浮选法属于泡沫分离技术范畴。该方法基于待分离物质通过化学的、物理的力与捕集剂结合在一起,在鼓泡塔中被吸附在气泡表面而富集,借泡沫上升带出溶液主体,达到净化溶液主体和浓缩待分离物质的目的。例子浮选法的分离作用,主要取决于其组分在气-液界面上选择性和吸附程度。所使用捕集剂的主要成分是,表面活性剂和适量的起泡剂、络合剂、掩蔽剂等。
离子浮选法具有操作简单、能耗低、效率高和适应性广等特点。它适用于处理铀同位素生产和实验研究设施退役中产生的含有各种洗涤剂和去污剂的放射性废水,尤其是含有有机物的化学清洗剂的废水,以便充分利用该废水易于起泡的特点而达到回收金属离子和处理废水的目的。
膜处理作为一门新兴学科,正处于不断推广应用的阶段。它有可能成为处理放射性废水的一种高效、经济、可靠的方法。目前所采用的膜处理技术主要有:微滤、超滤、反渗透、电渗析、电化学离子交换、铁氧体吸附过滤膜分离等方法。与传统处理工艺相比,膜技术在处理低放射性废水时,具有出水水质好,浓缩倍数高,运行稳定可靠等诸多优点。
不同的膜技术由于去除机理不同,所适用的水质与现场条件也不尽相同。此外,由于对原水水质要求较高,一般需要预处理,故膜法处理法宜与其他方法联用。
如铁凝沉淀-超滤法,适用于处理含有能与碱生成金属氢氧化物的放射性离子的废水。
水溶性多聚物-膜过滤法,适用于处理含有能被水溶性聚合物选择吸附的放射性离子的废水。
化学预处理-微滤法,通过预处理可以大大提高微滤处理放射性废水的效果,且运行费用低,设备维护简单。
❸ 如何用离子交换法处理含铜电镀废水
离子交换树脂:
离子交换树脂除铜效果颇佳,树脂法处理含高浓度氨铜漂洗液已见报道;也有工厂采用弱
酸性阳离子交换树脂处理酸性硫酸盐镀铜漂洗废水;有些企业用强碱性阴离子交换树脂处
理焦磷酸盐镀铜废水,使部分水循环利用[6]。另外鳌合树脂具有选择性好、吸附容量
大、快速等优点受到水处理专家的青睐,许多研究者合成了多种多样的鳌合树脂用于铜的
去除和回收,宋吉明等[7]利用钠型氨基磷酸鳌合树脂使得处理后的出水Cu2+的质量浓度不大于0.015mg/L,M.R.Lutfor等[8]通过将聚丙烯晴嫁接在淀粉上制备含氨基功能团的鳌合树脂,在pH值为6时对铜的吸附能力高达3.0mmol/g,并且交换速度快。然而由于这些鳌合树脂价格昂贵,大多停留在试验阶段,较少在工业中大规模应用。
离子交换纤维:
离子交换纤维是近年来发展较快的一种离子交换新材料,在重金属废水处理领域也有较大的发展。改性聚丙烯腈纤维对电镀废水中铜的吸附研究表明,含铜电镀废水经改性聚丙烯腈纤维吸附后,铜离子的含量显著低于国家排放标准[9]。近年来天然纤维研究成为热点,天然纤维价格低廉,来源广泛,是一种很有前途的离子交换剂,利用椰子外壳,棕榈纤维和稻米外壳等天然纤维去除重金属离子的研究效果很好。
❹ 如何使用离子交换树脂处理废水
离子交换树脂法是一种应用广泛的方法,树脂中含有的氨基、羟基等活性基团可回以与重金属离子进行螯合答、交换反应,从而去除废水中重金属离子的方法,同时还可以用于浓缩和回收溶液中痕量的重金属,其优点是树脂具有可逆性,可通过再生重复使用,且交换选择性好,缺点是价格昂贵。因此研究和选择成本低、选择性高、交换容量大、吸附-解吸过程可逆性好的离子交换树脂,对于处理重金属废水有着重要意义
❺ 电镀含金废水用离子交换处理法的设计规范是什么啊
SICOLAB整理袭电镀废水治理设计规范(含金废水)离子交换处理法
一、用离子交换法处理氰化含金废水时,水不宜循环使用。含金废水中的氰化物,在排放前应按本规范第5.1节的规定进行处理。
二、用离子交换法处理含金废水,宜采用图1的基本工艺流程。
图1离子交换法处理含金废水的基本工艺
三、阴离子交换剂应采用凝胶型强碱性阴离子交换树脂或大孔型强碱性阴离子交换树脂,且应以氯型投入运行。
四、当废水需进行预处理时,应选用树脂白球或不吸附废水中金离子的滤料。
五、除金阴柱的设计应符合本规范附录B的规定,并应符合下列规定:
1 树脂饱和工作周期,每年宜为1个~4个周期。
2 树脂层高度宜为0.6m~1.0m。
3 流速不宜大于15m/h。
4 除金阴柱直径宜为0.1m~0.15m。
六、除金阴柱的饱和工作终点,应按进、出水的含金浓度基本相等进行控制。
七、树脂交换吸附金达到饱和后,可送专门回收单位回收黄金。
八、处理镀金废水所用的水箱、水泵、管道等均应采用塑料制品。
❻ 离子交换法和吸附法在处理污水时的运行机理有何异同
离子抄交换法是属于袭化学反渗透,吸附法属于物理分离。
拓展阅读:污水处理 (sewage treatment,wastewater treatment):为使污水达到排水某一水体或再次使用的水质要求对其进行净化的过程。污水处理被广泛应用于建筑、农业,交通、能源、石化、环保、城市景观、医疗、餐饮等各个领域,也越来越多地走进寻常百姓的日常生活。
❼ 用离子交换法处理含镍废水有什么缺点
对水质和含量情况有一定的要求,再就是造价能否接受,再生的技术要按要求来,离子交换在电镀行业比较合适
❽ 用离子交换法如何处理含铜电镀废水
离子交换树脂除铜效果颇佳,树脂法处理含高浓度氨铜漂洗液已见报道;也有工厂版采用弱酸性阳离权子交换树脂处理酸性硫酸盐镀铜漂洗废水;有些企业用强碱性阴离子交换树脂处理焦磷酸盐镀铜废水,使部分水循环利用[6]。另外鳌合树脂具有选择性好、吸附容量大、快速等优点受到水处理专家的青睐,许多研究者合成了多种多样的鳌合树脂用于铜的去除和回收,利用钠型氨基磷酸鳌合树脂使得处理后的出水 Cu2+ 的质量浓度不大于0.015 mg/L,M.R.Lutfor等[8]通过将聚丙烯晴嫁接在淀粉上制备含氨基功能团的鳌合树脂,在pH值为6时对铜的吸附能力高达3.0mmol/g,并且交换速度快。然而由于这些鳌合树脂价格昂贵,大多停留在试验阶段,较少在工业中大规模应用。
❾ 酸碱废水如何进行处理
(一)酸碱中和法
(1)
自身中和法利用阳离子交换剂再生排出的废酸液来中和阴离子交换剂再生排出的废碱液,以达到中和目的。自身中和法又有①单池式:将废酸、废碱液都直接排入一个混合池中,经搅拌均匀后排出;②双池式:同时设置一个废碱池和一个混合池,废碱液排人废碱池储存,待阳离子交换器再生时,将废酸、废碱液同时排入混合池中和后排出;③三池式:同时设置一个废碱池、一个废酸池和一个混合池。自身中和法的缺点是由于发电厂中排出的废酸、废碱量是不平衡的,不能恰好中和,使处理后的水质达不到排放标准要求,所以往往仍需要加些酸或碱。
(2)
投药中和法将碱性药剂,如石灰(CaO)、石灰石(CaCO3)、电石渣、苛性钠(NaOH)、碳酸钠(Na2CO3)等投入到酸性废水中,或将酸性药剂,例如盐酸(HCl)、硫酸(H2SO4)等,投入到碱性废水中,以达到中和目的。
中和反应的设备可分中和池和中和塔。中和池一般为地上或地下布置,酸、碱废水通过沟道或管道靠位差进入池中,处理后的废水用泵排出。中和池的优点是系统简单,运行方便;其缺点是占地面积较大,防腐、防渗较难做好。中和塔设置于离地面一定高度,将酸、碱废水用管道引至中和塔上部,用循环泵使塔中酸碱混合均匀,处理后的废水靠位差排出。其优点是塔体防腐较易做好,不存在渗漏问题,且占地面积较少;其缺点是要求离子交换器再生用泵的压力相应提高,使排水能直接进入中和塔顶部。为此,离子交换树脂的耐压强度和均匀性等均相应要求提高。
(二)弱酸阳离子交换处理
将废酸、废碱液交替通过弱酸阳离子交换树脂,当酸液通过时,树脂转变为H-型(R-Na+HCl→R-H+NaCI),除去废液中的酸;当碱液通过时,弱酸树脂将H+放出,中和废液中的碱性物质,树脂转变为盐型(R-H+NaOH→R-Na+H2O),这样往复交替处理,不需还原再生,就能使处理后的酸碱废水基本达到排放标准。该法于20世纪80年代开始在我国使用,效果较好,排放合格率达95%。为保证排放pH值全部合格,弱酸树脂的工作交换容量只能利用70%左右,以防弱酸树脂层漏H+或OH-。
(三)弱酸、弱碱离子交换联合处理
在弱酸离子交换器后串联一台弱碱阴离子交换器,以吸收弱酸树脂层漏出的H+或OH-,且可用足弱酸离子交换树脂的工作交换容量,使排出液的pH值完全达标。除此之外,还有将含酸废水排入火电厂水力输灰系统的灰水中,以中和灰水中的碱性物质;将含碱废水当作湿式文丘里除尘器捕滴器用水.以吸收烟气中的二氧化硫。
❿ 溶液ph对离子交换处理废水有何影响
溶液ph对离子交换处理废水有何影响
离子交换树脂法应用于电镀废水、酸洗废水或电子生产领域废水处理,根据水溶液的PH值,可以选择多款树脂,比如强酸性阳树