離子交換樹(shù)脂的選擇、保存、使用和鑒別
1.樹(shù)脂選擇
離子交換法主要用于除去水中可溶性鹽類。選擇樹(shù)脂時(shí)應(yīng)綜合考慮原水水質(zhì)、處理要求、交換工藝以及投資和運(yùn)行費(fèi)用等因素。當(dāng)分離無(wú)機(jī)陽(yáng)離子或有機(jī)堿性物質(zhì)時(shí),宜選用陽(yáng)樹(shù)脂;分離無(wú)機(jī)陰離子或有機(jī)酸時(shí),宜采用陰樹(shù)脂。對(duì)氨基酸等兩性物質(zhì)的分離,既可用陽(yáng)樹(shù)脂,也可用陰樹(shù)脂。對(duì)某些貴金屬和有毒金屬離子(如Hg2+)可選擇鰲合樹(shù)脂交換回收。對(duì)有機(jī)物(如酚),宜用低交聯(lián)度的大孔樹(shù)脂處理。絕大多數(shù)脫鹽系統(tǒng)都采用強(qiáng)型樹(shù)脂。
廢水處理時(shí),對(duì)交換勢(shì)大的離子,宜采用弱性樹(shù)脂。此時(shí)弱性樹(shù)脂的交換能力強(qiáng)、再生容易,運(yùn)行費(fèi)用較省。當(dāng)廢水中含有多種離子時(shí),可利用交換選擇性進(jìn)行多級(jí)回收,如不需回收時(shí),可用陽(yáng)陰樹(shù)脂混合床處理。
2.樹(shù)脂保存
樹(shù)脂宜在0~40℃下存放,當(dāng)環(huán)境溫度低于0℃,或發(fā)現(xiàn)樹(shù)脂脫水后,應(yīng)向包裝袋內(nèi)加入飽和食鹽水浸泡。對(duì)長(zhǎng)時(shí)期停運(yùn)而閑置在交換器中的樹(shù)脂應(yīng)定期換水。
通常強(qiáng)性樹(shù)脂以鹽型保存,弱酸樹(shù)脂以氫型保存。弱堿樹(shù)脂以游離胺型保存,性能最穩(wěn)定。
3.樹(shù)脂使用
樹(shù)脂在使用前應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)處理,以除去雜質(zhì)。最好分別用水、5%HCl、2%~4%NaOH反復(fù)浸泡清洗兩次,每次4~8h。
樹(shù)脂在使用過(guò)程中,其性能會(huì)逐步降低,尤其在處理工業(yè)廢水時(shí),主要有三類原因:(1)物理破損和流失;(2)活性基團(tuán)的化學(xué)分解;(3)無(wú)機(jī)和有機(jī)物覆蓋樹(shù)脂表面。針對(duì)不同的原因采取相應(yīng)的對(duì)策。如定期補(bǔ)充新樹(shù)脂;強(qiáng)化預(yù)處理;去除原水中的游離氯和懸浮物;用酸、堿和有機(jī)溶劑等洗脫樹(shù)脂表面的垢和污染物。
4.樹(shù)脂鑒別
水處理中常用的四大類樹(shù)脂往往不能從外觀鑒別。根據(jù)其化學(xué)性能,可用表8—2方法區(qū)分。
表8-2 未知樹(shù)脂的鑒別
操作① | 取未知樹(shù)脂樣品2mL,置于30mL試管中 | |||
操作② | 加1N HCl15mL,搖1--2min,重復(fù)2--3次 | |||
操作③ | 水洗2~3次 | |||
操作④ | 加1O%CuSO4(其中含1%H2SO4)5mL,搖1min,放5min | |||
檢查 | 淺綠色 | 不變色 | ||
操作⑤ | 加5N氨液2mL,搖1min,水洗 | 加1N NaOH15mL搖1min,水洗,加酚酞,水洗 | ||
檢查 | 深藍(lán) | 顏色不變 | 紅色 | 不變色 |
結(jié)果 | 強(qiáng)酸性陽(yáng)樹(shù)脂 | 弱酸性陽(yáng)樹(shù)脂 | 強(qiáng)堿性陰樹(shù)脂 | 弱堿性陰樹(shù)脂 |