离子交换法处理有机物
① 离子交换法的纯化方法
若将离子交换法与其他纯化水质方法(例如反渗透法、过滤法和活性碳吸附法)组合应用版时,则离权子交换法在整个纯化系统中,将扮演非常重要的一个部分。离子交换法能有效的去除离子,却无法有效的去除大部分的有机物或微生物。而微生物可附着在树脂上,并以树脂作为培养基,使得微生物可快速生长并产生热源。因此,需配合其他的纯化方法设计使用。
② 离子交换法富集分离阳离子和阴离子的原理各是什么
主要利用阴抄阳离子在树脂上的吸附袭与解吸附来完成的,比如阴离子树脂用于有机酸的富集,而阳离子用于生物碱的富集。当有机酸的阴离子与阴离子上的羟基负离子交换时被吸附,用酸水去洗脱,把有机酸阴离子置换下来,而达到富集效果。生物碱原理也一样,其他成分先区分不同物质的性质来设计富集的方法
③ 离子交换法的原理
吸附(adsorption)
溶液中的离子与树脂上官能团发生反应,并结合到树脂上的过程。
淋洗(elution)
用一定浓度的淋洗剂将已吸附在离子交换树脂上的金属由树脂转移到水溶液中的过程,又称解吸。
转型(transformation)
将树脂从一种型式转变为其他离子型式的过程。
离子交换树脂(ion exchange resin)
一种带有官能团(有交换离子的活性基团)、具有网状结构与不溶性的高分子聚合物。通常是球形颗粒物。
饱和树脂(loadedresin)
在某一特定条件下,当吸附尾液中被吸附离子的浓度与进料液中浓度相等或达到动态平衡时的离子交换树脂。
离子交换法是以圆球形树脂(离子交换树脂)过滤原水,水中的离子会与固定在树脂上的离子交换。常见的两种离子交换方法分别是硬水软化和去离子法。硬水软化主要是用在反渗透(RO)处理之前,先将水质硬度降低的一种前处理程序。软化机里面的球状树脂,以两个钠离子交换一个钙离子或镁离子的方式来软化水质。
离子交换树脂利用氢离子交换阳离子,而以氢氧根离子交换阴离子;以包含磺酸根的苯乙烯和二乙烯苯制成的阳离子交换树脂会以氢离子交换碰到的各种阳离子(例如Na+、Ca2+、Al3+)。同样的,以包含季铵盐的苯乙烯制成的阴离子交换树脂会以氢氧根离子交换碰到的各种阴离子(如Cl-)。从阳离子交换树脂释出的氢离子与从阴离子交换树脂释出的氢氧根离子相结合后生成纯水。
阴阳离子交换树脂可被分别包装在不同的离子交换床中,分成所谓的阴离子交换床和阳离子交换床。也可以将阳离子交换树脂与阴离子交换树脂混在一起,置于同一个离子交换床中。不论是哪一种形式,当树脂与水中带电荷的杂质交换完树脂上的氢离子及(或)氢氧根离子,就必须进行“再生”。再生的程序恰与纯化的程序相反,利用氢离子及氢氧根离子进行再生,交换附着在离子交换树脂上的杂质。
④ 离子交换树脂法的应用有哪些
离子交换树脂法的应用有哪些
用离子交换树脂进行分离的操作程序包括三个步骤,具体操作过程如下文中所述.
(1)交换柱的制备首先选择合适的离子交换树脂类型,用相应的溶液进行处理,如强酸性阳离子交换树脂需要在稀盐酸中浸泡,以除去杂质并使之溶胀和完全转变成H式.然后用蒸馏水洗至中性,装入充满蒸馏水的交换柱中.注意防止气泡进入树脂层.
(2)交换使待处理水样以合适的流速通过交换柱进行离子交换.交换完毕后用蒸馏水洗去残留的溶液及交换过程中形成的酸、碱或盐类等.
(3)洗脱洗脱是将已交换到树脂上的离子分离出来的过程.选择合适的洗脱液,使之以适宜速度通过交换柱进行洗脱.
阳离子交换树脂常用盐酸溶液作为洗脱液;阴离子交换树脂常用盐酸溶液、氯化钠或氢氧化钠溶液作洗脱液.对于分配系数相近的离子,可用含有机络合剂或有机溶剂的洗脱液,以提高洗脱过程的选择性.
离子交换技术在富集和分离微量或痕量元素方面应用很广.例如分离水中的锂离子、锰离子、铜离子、铁离子、锌离子等多种金属离子,首先加入盐酸使一部分离子转变为络合阴离子,然后将水样通过强碱性阴离子交换树脂,各种离子均被交换在树脂上,最后用不同浓度的盐酸溶液进行洗脱分离.锂离子不生成络合阴离子,不发生交换,可用12mol/L HCl溶液最先洗脱出来
⑤ 列举出至少三种不能用离子交换法去除的水中杂质有哪些
有机物杂质不能用离子交换去除。
例如甲醛,乙醇,苯。
⑥ 用离子交换法制备的去离子水,能有效地除去有机物吗
单用离子交换是不行的哦,有机物用树脂去除不了
⑦ 离子交换树脂可被用于分离酸性有机化合物是吗
He子交换树脂可以被分分分类,316应该是的数字,我认为只要达到40分多应该就可以进行分解性能,所以这个非常丰富的
⑧ 离子交换法的缺点
1.会产生过量的再生废液;
2.周期较长;
3.耗盐量大;
4.有机物的存在会污染离子交换树脂专;属
5.排出大量含盐废水易引起管道腐蚀。
此外,对于溶液中存在多种离子时,需要针对不同的目的离子选用不同的树脂,普遍适用性差。
⑨ 离子交换法在废水处理中有哪些应用
在废水处理中,离子交换法可用于去除废水中的某些有害物质,回收有价值化学品、重金属和稀有元素,或为了实现水资源的重复利用。主要用于处理电镀废水,如镀铬废水、镀镍废水、镀镉废水、镀金废水、镀银废水、镀锌废水、镀铜废水及含氰废水等,在胶片洗印废水中回收银、CD-2、CD-3等贵重化学药品,还可用于其他含铬废水、含镍废水和含汞废水、放射性废水的处理。
每升含铬数十至数百毫克的电镀废水首先经过过滤去除悬浮物,再经阳离子交换器除去金属离子,然后进入阴离子交换器除去Cr2O7-和Cr2O4- ,出水六价铬的含量小于0.5mg/L,还可作为清洗水循环使用。阴树脂用12%NaOH再生后,再生液含铬可高达17g/L,将此再生液H型阳离子交换器使Na2CrO4 转变成铬酸,再经蒸发浓缩7~8倍后,可返回电镀槽重新使用。
离子交换法处理电镀废水,第一个阳离子交换器的作用有两个,一是除去金属离子及杂质,减少对阴树脂的污染,因为重金属对树脂的氧化分解能起催化作用;二是降低pH值,使六价格以Cr2O7- 存在,因为阴树脂Cr2O7- 的选择性大于Cr2O4- 和其他阴离子的选择性,而且交换一个Cr2O7- 除去两个Cr6+,面交换一个Cr2O4- 只能除去一个Cr6+。由于Cr2O7- 是强氧化剂,容易引起树脂的氧化性破坏,因此一定要选用化学稳定性较好的强碱性树脂
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⑩ 什么是化学处理法
经过微生物处理后,水中仍留下比较复杂的化学污染物,而且还不能除掉不断增加的氮和磷,因此,人们经常通过化学方法继续净化污水。
所谓化学处理法,是利用化学原理消除污染物,或者将其转化为有用的物质。经常使用的办法是中和、氧化还原、混凝、电解等。例如,美国加利福尼亚州的大和湖是一个非常深而景色秀丽的湖,但它受到兴旺旅游业的威胁。政府为此在那里兴建了一个处理工厂,每天吸取750万吨湖水,除去普通的污染和污泥后,用石灰除去磷,并在解吸塔中吹出氮(它在污水中通常是以氨的形式出现),然后使水首先通过分离床除去残余的磷,最后通过活性炭吸附掉大部分留下来的化学物质。
(1)中和法中和法是利用化学方法使酸性废水或碱性废水中和达到中性的方法。在中和处理中,应尽量遵循“以废治废”的原则,优先考虑废酸或废碱的使用,或酸性废水与碱性废水直接中和的可能性;其次才考虑采用药剂(中和剂)进行中和处理。
(2)混凝法混凝法是通过向废水中投入一定量的混凝剂,使废水中难以自然沉淀的胶体状污染物和一部分细小悬浮物经脱稳、凝聚、架桥等反应过程,形成具有一定大小的絮凝体,在后续沉淀池中沉淀分离,从而使胶体状污染物得以与废水分离的方法。通过混凝,能够降低废水的浊度、色度,去除高分子物质——呈悬浮状或胶体状的有机污染物和某些重金属物质。
(3)化学沉淀法化学沉淀法是通过向废水中投入某种化学药剂,使之与废水中的某些溶解性污染物质发生反应,形成使难溶盐沉淀下来,从而降低水中溶解性污染物浓度的方法。化学沉淀法一般用于含重金属工业废水的处理。根据使用的沉淀剂的不同和生成的难溶盐的种类,化学沉淀法可分为氢氧化物沉淀法、硫化物沉淀法和钡盐沉淀法。
(4)氧化还原法氧化还原法是利用溶解在废水中的有毒有害物质,在氧化还原反应中能被氧化或还原的性质,把它们转变为无毒无害物质的方法。废水处理使用的氧化剂有臭氧、氯气、次氯酸钠等,还原剂有铁、锌、亚硫酸氢钠等。
(5)吸附法
吸附法是采用多孔性的固体吸附剂,利用同一液相界面上的物质传递,使废水中的污染物转移到固体吸附剂上,从而使之从废水中分离去除的方法。具有吸附能力的多孔固体物质称为吸附剂。根据吸附剂表面吸附力的不同,可分为物理吸附、化学吸附和离子交换性吸附。在废水处理中所发生的吸附过程往往是几种吸附作用的综合表现。废水中常用的吸附剂有活性炭、磺化煤、沸石等。
(6)离子交换法离子交换是指在固体颗粒和液体的界面上发生的离子交换过程。离子交换水处理法即是利用离子交换剂对物质的选择性交换能力去除水和废水中的杂质和有害物质的方法。
(7)膜分离可使溶液中一种或几种成分不能透过,而其他成分能透过的膜,称为半透膜。膜分离是利用特殊的半透膜的选择性透过作用,将废水中的颗粒、分子或离子与水分离的方法,包括电渗析、扩散渗析、微过滤、超过滤和反渗透。主要的处理技术有稳定塘和土地处理法。
城市废水的大量排放不但是水资源的浪费,同时也会造成污染。世界上不少缺水国家把城市废水的资源化作为解决水资源短缺的重要对策之一。
近20年来经济的持续快速发展和人口的膨胀加剧了对水的需求,造成世界范围水资源短缺。水资源短缺威胁着人类的生存和发展,已成为全球人类共同面临的最严峻的挑战之一。为解决困扰人类发展的水资源短缺问题,开发新的可利用水源是世界各国普遍关注的课题。城市废水水质、水量稳定,经处理和净化以后可以作为新的再生水源加以利用。
城市废水如不加以净化,随意排放,将造成严重的水环境污染。如将城市废水的净化和再生利用结合起来,去除污染物,改善水质后加以回用,不仅可以消除城市废水对水环境的污染,而且可以减少新鲜水的使用,缓解需水和供水之间的矛盾,为工农业的发展提供新的水源,取得多种效益。许多国家和地区把城市废水再生水作为一种水资源的重要组成,对城市废水的资源化进行了系统规划。例如美国佛罗里达州的南部地区、加利福尼亚州的南拉谷那、科罗拉多州的奥罗拉、沙特阿拉伯、意大利及地中海诸国等。实践表明,城市废水经处理后可以满意地用于农业、城市和工业等领域。作为缓解水资源短缺的重要战略之一,城市废水资源化显示了光明的应用前景。
世界上许多国家围绕城市废水的资源化与再生利用开展了大量的研究,包括废水回用途径的分析与开拓,废水资源化工艺与技术研究,回用水水质标准的建立,回用水对人体健康的影响,促进废水资源化的政策与管理体系等。