阴离子交换树脂在水处理中应用广泛,但是由于水中杂质特性不同及污染物质含量较大会对其造成污染、活化,终影响产出水的质量。所以我们必须了解树脂受污染使的反应情况并对其进行再生处理。
阴离子交换树脂的污染、中毒与活化反应
离子交换树脂在长期使用中易受悬浮物质、胶体物质、有机物、、藻类和铁、锰等的污染,使离子交换能力降低甚至失去。因此,需根据情况对树脂进行不定期的活化处理。活化方法可根据污染情况和条件而定。一般阳树脂在软化中易受Fe3+污染,可用盐酸浸泡后逐步稀释。阴树脂易受有机物污染,可用10%NaCl+(2-5)%NaOH混合溶液浸泡或淋洗,必要时可用1%双氧水溶液浸泡数分钟,也可采用酸碱交替处理法、漂白处理法、酒精处理法和各种灭菌法进行处理。
阴离子交换树脂强化再生方法
当阴离子交换树脂使用一定周期后,吸附能力降低或受污染严重时需强化再生,其方法是在容器内加入高于树脂层10CM的3%-5%盐酸溶液浸泡2-4小时,然后进行淋洗通柱。继用3-4倍树脂体积同浓度的盐酸溶液通柱,然后用净水洗至接近中性;再用3%-5%的氢氧化钠溶液浸泡4小时。后淋洗通柱,用同浓度的3-4倍树脂体积的氢氧化钠溶液通柱,后用净水清洗至PH值为中性,备用。
阳离子交换树脂类型的挑选:
生物碱能与酸构成盐而溶于水中,构成的生物碱盐阳离子可被阳离子交流树脂的氢离子交流而吸附在树脂上。选用强酸性阳离子交流树脂作用会更好。交联度大的离子交流树脂,交流容量大,但交联网孔小,不利于大离子的进入;交联度小的树脂,交流容量小,但交联网孔大,易于离子的分散和交流,因而,咱们选用 2 种交联度不同的 D001 和 732 型强酸性阳离子交流树脂的交流才能进行了比较研讨,以挑选出适宜生物碱纯化的树脂类型。
离子交换产品的型号以三位阿拉伯数字组成,位数字代表产品的分类,第二位数字代表骨架的差异,第三位数字为顺序号用以区别基因、交联剂等的差异。、第二位湿离子交换树脂
数字的意义,代号 0 1 2 3 4 5 6
分类名称 强酸性 弱酸性 强碱性 弱碱性 螫合性 两性 氧化还原性
骨架名称 苯乙烯系丙烯酸系 醋酸系 环氧系 乙烯吡啶系 脲醛系 氯乙烯系
大孔吸附树脂在型号前加“D”,凝胶型树脂的交联度值可在型号后用“×”号连接阿拉伯数字表示。如D011×7,表示大孔强酸性丙烯酸系阳离子交换树脂,其交联度为7。
国外一些产品用字母C代表阳离子交换树脂(C为cation的个字母),A代表阴离子交换树脂(A为Anion的个字母),如Amberlite的IRC和IRA分别为阳树脂和阴树脂,亦分别代表阳树脂和阴树脂。
离子树脂常分为凝胶型和大孔型两类。
凝胶型树脂
凝胶型树脂的高分子骨架,在干燥的情况下内部没有毛细孔。它在吸水时润胀,在大分子链节间形成很微细的孔隙,通常称为显微孔(micro-pore)。湿润树脂的平均孔径为2~4nm(2×10-6 ~4×10-6mm)。
这类树脂较适合用于吸附无机离子,它们的直径较小,一般为0.3~0.6nm。这类树脂不能吸附大分子有机物质,因后者的尺寸较大,如蛋白质分子直径为5~20nm,不能进入这类树脂的显微孔隙中。
大孔型树脂
大孔型树脂是在聚合反应时加入致孔剂,形成多孔海绵状构造的骨架,内部有大量性的微孔,再导入交换基团制成。它并存有微细孔和大网孔(macro-pore),润湿树脂的孔径达100~500nm,其大小和数量都可以在制造时控制。孔道的表面积可以到超过1000m2/g。这不仅为离子交换提供了良好的接触条件,缩短了离子扩散的路程,还增加了许多链节活性中心,通过分子间的范德华引力( de waal's force)产生分子吸附作用,能够象活性炭那样吸附各种非离子性物质,扩大它的功能。一些不带交换功能团的大孔型树脂也能够吸附、分离多种物质,例如化工厂废水中的酚类物。
大孔树脂内部的孔隙又多又大,表面积很大,活性中心多,离子扩散速度快,离子交换速度也快很多,约比凝胶型树脂快约十倍。使用时的作用快、效率高,所需处理时间缩短。大孔树脂还有多种优点:耐溶胀,不易碎裂,耐氧化,耐磨损,耐热及耐温度变化,以及对有机大分子物质较易吸附和交换,因而抗污染力强,并较容易再生。
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