重金屬陽離子交換樹脂

❶ 重金屬廢水處理難題是怎樣破解的

1重金屬廢水處理方法進展
1.1沉澱法
1.1.1氫氧化物沉澱法
往重金屬廢水中加入鹼性溶液，利用OH-與重金屬離子反應生成難溶的金屬氫氧化物沉澱，通過過濾予以分離[2]。氫氧化物沉澱法包括分步沉澱法和一次沉澱法兩種。分步沉澱法是分段加入石灰乳，利用不同的金屬氫氧化物在不同的pH值下沉澱析出的特性，依次回收各種金屬氫氧化物。一次沉澱法則是一次性投加石灰乳，使溶液達到額定的pH值，從而使廢水中的各種重金屬離子同時以氫氧化物沉澱的形式析出。
1.1.2硫化物沉澱法
將重金屬廢水pH值調節為一定鹼性後，再通過向重金屬廢水中投加硫化鈉或硫化鉀等硫化物，或者直接通入硫化氫氣體，使重金屬離子同硫離子反應生成難溶的金屬硫化物沉澱，然後被過濾分離[2]。由於金屬硫化物的溶度積比相應的金屬氫氧化物的溶度積小得多，因此，硫化物沉澱法比氫氧化物沉澱法具有更多的優點，比如沉渣量少，容易脫水，沉渣金屬品位高，有利於金屬的回收。可是硫化物沉澱法也有不足之處，比方說硫化物結晶比較細小，難以沉降，因而應用也不是很廣。
1.1.3還原-沉澱法
這種方法的原理是，用還原劑將重金屬廢水中的重金屬離子還原為金屬單質或者價態較低的金屬離子，先將金屬過濾收集，然後再往處理液中加入石灰乳，使得還原態的重金屬離子以氫氧化物的形式沉澱收集[2]。銅和汞等的回收可以利用這種方法，該法也常用於含鉻廢水的處理。較常使用的還原劑有硫酸亞鐵、亞硫酸氫鈉、鐵粉等。
1.1.4絮凝浮選沉澱法
通過添加絮凝劑使得重金屬廢水中的小膠體顆粒穩定性變差，聚集形成大顆粒膠體物質，最終通過重力作用沉澱下來[3]。為增大膠體顆粒的尺寸，採用浮選的辦法，用於將不穩定的膠體粒子變為固相絮凝物。這一浮選過程一般包括兩個重要的步驟，一是調節pH值，二是加入含鐵或鋁鹽的絮凝劑，以克服離子間靜電排斥導致的穩定作用。
1.2物理化學法
1.2.1 吸附法
（1）物理吸附法
活性炭是最早使用的吸附劑，也是目前使用最廣泛的吸附劑。之所以能夠進行物理吸附，是因為活性炭具有高的比表面積以及高度發達的孔隙結構。後來在此基礎上又出現了活性炭纖維等衍生物，去除效率高，但價格比較昂貴。能夠用於物理吸附的材料還有各種礦物質以及分子篩等。
（2）樹脂吸附
環保是樹脂吸附法的一個重要的特點[4]，這種方法能夠分離、純化、回收重金屬，效果顯著。主要是由於樹脂中含有各種活性基團，比較典型的有羥基、羧基、氨基等，能夠與重金屬離子進行螯合，因而這些功能性樹脂材料能有效的吸附重金屬離子。根據活性基團的種類不同，分為陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂。
（3）生物吸附
近些年來，很多研究者將各種生物（如植物、細菌、真菌、藻類以及酵母）經處理加工成生物吸附劑，用於處理含重金屬廢水。生物體具有特定的化學結構以及成分特徵，而生物吸附法的主要原理，就是利用生物體的這些特性來吸附溶於水中的重金屬離子。生物吸附法具有幾個特點：①生物吸附劑可以降解，一般不會發生二次污染；②來源廣泛，容易獲取並且價格便宜；③生物吸附劑容易解析，能夠有效地回收重金屬。
1.2.2浮選法
往重金屬廢水中通入氣體產生氣泡，廢水中的膠體顆粒會附著在氣泡表面，這些膠體粒子可隨氣泡的上浮從而實現將依附在粒子上的重金屬離子加以分離。該方法具有如下優點：對小粒子的去除效果好，操作省時，費用低廉，在一定條件下，既可消除重金屬污染，又可回收金屬，並且還能避開某些重金屬氫氧化物或碳酸鹽過濾困難的問題。
1.2.3離子交換法
用離子交換樹脂把廢水中的重金屬離子交換出來，從而除去重金屬離子。不過，離子交換樹脂價格昂貴，其再生費用也比較高，所以，在廢水處理中使用很少。但對於少量有回收價值的有毒金屬來說是個不錯的方法。
1.3電化學處理技術
1.3.1電解法
電解法[4]的主要原理，是對重金屬廢水進行電解時，重金屬離子在陰極得到電子被還原，這些重金屬要麼沉澱在電極表面，要麼沉澱到反應槽底部，從而起到降低廢水中重金屬含量的效果。
1.3.2電沉積
這種方法的原理是，在傳統的化學沉澱方法中，加入電壓，通過改變溶液的電勢，促進重金屬離子更好地沉澱。電沉積在酸性和鹼性廢液中都適用[4]。
1.4生物化學法
1.4.1生物塘凈化法
該方法的原理，是利用復合的水生生態系統的協同作用，完成對重金屬污染物的吸收、積累、分解以及凈化作用[5]。
1.4.2植物修復法
重金屬污染植物修復，是指利用植物的生命活動，提取，吸收並固定被污染水體中的重金屬離子，從而達到減輕重金屬廢水危害的目的。

❷ 離子交換樹脂的工作原理

離子交換樹脂原理即是離子交換樹把溶液中的鹽分脫離出來的過程：

離子交換樹脂作用環境中的水溶液中，含有的金屬陽離子（Na+、Ca2+、 K+、 Mg2+、Fe3+等)與陽離子交換樹脂(含有的磺酸基（—SO3H）、羧基（—COOH）或苯酚基（—C6H4OH）等酸性基團，在水中易生成H+離子)上的H+進行離子交換，使得溶液中的陽離子被轉移到樹脂上，而樹脂上的H+交換到水中，（即為陽離子交換樹脂原理）。

水溶液中的陰離子(Cl-、HCO3-等)與陰離子交換樹脂（含有季胺基[-N（CH3）3OH]、胺基（—NH2）或亞胺基（—NH2）等鹼性基團，在水中易生成OH-離子）上的OH-進行交換，水中陰離子被轉移到樹脂上，而樹脂上的OH-交換到水中，（即為陰離子交換樹脂原理）。而H+與OH-相結合生成水，從而達到脫鹽的目的。

(2)重金屬陽離子交換樹脂擴展閱讀：

離子交換樹脂使用方法：

1、預選。離子交換樹脂的粒度一般控制在20-35目，有些可達到50目，因此在使用前要先乾燥，粉碎，過篩，通常乾燥時在烘箱中進行，亦可在裝有五氧化二磷、氧化鈣或者濃硫酸的乾燥器中進行，粉碎時不要分得過細，否則影響實驗收率。

2、預處理。強鹼性離子交換樹脂應先用20倍樹脂體積的4%氫氧化鈉水溶液處理，然後用10倍體積的水洗，再用10倍量4%鹽酸處理，最後用蒸餾水洗至中性，然後將氯型轉化成OH型，再轉化成氯型，最後用10倍4%氫氧化鈉水溶液處理。弱鹼性離子交換樹脂處理時只需用10倍量蒸餾水洗即可，不必洗至中性。

3、裝柱。將處理好的樹脂至於燒杯中，加水充分攪拌除掉氣泡，靜置幾分鍾待樹脂大部分沉降後，傾去上層泥狀顆粒；反復操作直至上層液澄清後，即可裝柱。注意要在柱子底部放1cm後的玻璃絲，用玻璃棒將其壓平，將樹脂倒入柱子中，還要注意防止氣泡產生。

4、樹脂交換。將樣品配製成一定濃度的水溶液，以適當流速通過柱子，亦可將樣品溶液反復通過柱子，直到成分交換完全。用顯色法檢驗成分是否交換徹底。

5、樹脂洗脫。注意親和力弱的成分先被洗下來，常用的離子交換樹脂洗脫劑有強酸、強鹼、鹽類、不同pH緩沖溶液、有機溶液等，可選擇梯度洗脫或者單一濃度洗脫。

6、樹脂再生。

❸ 什麼是ATS離子交換樹脂

【抄1】ATS強酸苯乙烯系陽離子交換樹脂GB/T 19002-1994 IDT ISO 9002:1994品質認證 磺酸基聚苯乙烯系凝膠型強酸陽離子樹脂,優秀的物理和化學穩定性以及 良好的耐溫性能,選擇性好,交換容量高.用途 硬水軟化Na 型,純水H 型及超純水設備,稀有元素分離,抗生素精製.

【2】ATS離子交換樹脂如下圖所示：

❹ 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

❺ 陰陽離子交換樹脂是危廢嗎

1、首先抄應該先看關於危廢固廢 的定義：「固體廢物，是指在生產、生活和其他活動中產生的喪失原有利用價值或者雖未喪失利用價值但被拋棄或者放棄的固態、半固態和置於容器中的氣態的物品、物質以及法律、行政法規規定納入固體廢物管理的物品、物質」。重點強調的是：「喪失原有利用價值或被拋棄」。
2、新版的危廢名錄中明確指出：「廢棄的離子交換樹脂，屬於900-015-13類危險廢物」。
3、從離子交換樹脂的用途上來說，可用於：a.水處理、b.食品工業、c.合成化學和石油化學工業、d.制葯行業、e.環境保護、f.濕法冶金及其他行業。
4、區別來了：
a.在水處理行業，離子樹脂用來交換吸附水中雜質離子，吸附飽和後，屬於廢棄物，屬於危險廢物。
b.在濕法冶金行業主要用於提取、提純稀土元素和貴金屬，離子樹脂吸附飽和後，不屬於廢物，貴金屬從離子樹脂中解析後，屬於危險廢物。

❻ 離子交換樹脂中毒

離子交換樹脂中毒的原因：

離子交換樹脂在使用的過程中，需要將離子等物質吸附，在吸附過程中，可能會吸附一些雜質，而這些雜質可能會造成樹脂的中毒，從而導致樹脂的性能下降，嚴重的可能會導致樹脂失去效果，導致樹脂中毒的物質主要有以下幾種：

1、微生物中毒：

樹脂在長時間的儲存或者很久沒有進行再生，樹脂在吸附離子時，會吸附一些水中的微生物，而這些微生物會將樹脂內的一些成分作為養分進行繁殖，會導致產水水質被污染，樹脂的結構被破壞，失去離子交換的功能。

2、有機物中毒：

一些污水中可能會一些有機物，有機物裡面含有腐殖酸、高分子化合物及多元有機羧酸等物質，這些物質會堵塞樹脂的孔洞，導致樹脂的交換能力下降，嚴重的會導致樹脂不能再進行交換，可以通過COD檢測出樹脂是否被這些物質中毒。

3、鐵中毒：

鐵中毒是樹脂經常會出現的中毒現象，鐵中毒主要是因為水中含有大量的鐵離子，或者樹脂再生劑中含有鐵雜質，鐵中毒會導致樹脂氧化，樹脂的交換容量降低，再生交換速度降低，改變樹脂結構，使樹脂喪失交換能力。

離子交換樹脂中毒後有哪些特徵？

1、運行周期縮短，樹脂使用時間越長，運行周期越短，在高價金屬含量比較多的地區尤為明顯。

2、樹脂顏色變，新樹脂的顏色為淡黃色甚至接近白色，而中毒的樹脂為褐色甚至黑色。

3、出水水質變，表現為出水硬度(軟化水)或電導率(除鹽水)上升。

4、出水pH值降低。

5、出水二氧化硅含量增大。

6、清洗水量增加。

離子交換樹脂中毒的解決方法：

1、空氣擦洗法：

如果能夠通過顯微鏡看到樹脂表面的雜質，可以採用空氣擦洗法，首先將水降低至距離樹脂300-400毫米左右，然後不斷的攪動樹脂，大概10-15分鍾左右，再用水進行反洗，直到水清澈為止。

2、酸洗法：

對鐵離子這些不能被空氣擦洗法清除的雜質，可以採用鹽酸進行清洗，將水降低至距離樹脂200-300毫米左右，然後用鹽酸浸泡或低流速循環。

3、鹼洗法：

被油脂污染的樹脂，可以採用鹼洗法進行清洗，使用溫度為50-60攝氏度、濃度為5%的氫氧化鈉進行鹼洗，鹼洗可以分為3-4次進行，每次的時間大概為4-6小時，在每次停止鹼洗時用水沖洗樹脂。

如何預防離子交換樹脂中毒？

1、含有鐵離子的水必須要進行除鐵的處理，才能夠進入交換器。

2、直接用井水或者自來水作為原水，要在進入水泵之前安裝過濾器等過濾設備，防止水之中的雜質進入交換器。

3、樹脂再生時使用的再生劑，要符合標準的要求，不能含有鐵雜質。

❼ 陽離子交換樹脂的注意事項

陽離子交換樹脂使用注意事項：

一般陽離子交換樹脂都是氫離子型，這樣的話就用1～2%的稀硫酸浸泡，時間12小時或以上，再用水洗至中性，即可使用。不能用自來水洗，要有去離子水，樹脂的ph一般不測定，測的是通過樹脂流出來的溶液的ph。

由於在合成樹脂過程中，樹脂表面及空隙中混摻有低分子和一些無機雜質(如銅、鐵等)、高分子單體物質，以及致孔劑等，因此樹脂在正式投入運行之前，必須將這些雜質除去，否則在使用過程中會以各種方式污染樹脂。特別應當指出，在含鉻廢水中，因鉻酸是一種氧化劑，如樹脂中有銅、鐵，便有催化氧化作用，從而加快樹脂氧化。預處理方法如下：1、熱水洗滌准備使用的新樹脂先用熱水反復清洗。陽樹脂可用70～80℃的熱水，陰樹脂(特別是強鹼陰樹脂)的耐熱性較差，可用50～60℃的熱水。開始浸洗時，每隔15分鍾左右換水一次，浸洗時要不是攪拌，換水4～5次後，可隔30分鍾左右換水一次，總共換水7～8次，浸泡至洗滌水不帶褐色，泡沫很少時為止。

樹脂的保養樹脂在使用過程中應防止懸浮物、有機物及油類等的污染，同時又要防止某些廢水對樹脂的劇烈氧化作用。因此，酸性氧化廢水進入陰樹脂前應去除重金屬離子，以防止重金屬對樹脂的催化作用。每次設備運行完畢後應將交換柱中廢水排回廢水池，代之以自來水或凈化水浸泡。樹脂飽和後要及時再生，再生後不宜長期在原液中浸泡停放，應及時淋洗干凈。

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❽ ATS離子交換樹脂

離子交換不明思議即是離子之間的動態置換，比如電鍍銅系廢水（焦內磷酸銅，硫酸銅。如容果含有鹼銅（含氰），必須先加次氯酸鈉進行破氰，破氰完後進行檢測余氯控制在0.1ppm以下，如超標需要加亞硫酸鈉進行除余氯。）用陽樹脂進行吸附廢水中的銅離子反應原理為：
R-H＋CuSO4 → R- Cu2+＋ H+ + SO42-
吸附飽和後再用硫酸解析：
R- Cu2+＋H2SO4 → R- H+＋Cu2+ + SO42-
當然根據廢水重金屬離子的成分、濃度以及PH值，選用的樹脂型號也不同，使用方法也不一樣，比如還可以採用弱酸陽樹脂，螯合樹脂等。以鈉型形式吸附時置換出來的是Na+，然後再用硫酸解析，再用NaOH轉型即可繼續使用。

❾ 離子交換樹脂的用途是什麼呢

離子交換樹脂的用途：

1、用於水中的各種陰陽離子的去除。

2、離子交換樹脂可用於製糖、味精、酒的釀造、生物製品等工業裝置上。

3、制葯工業離子交換樹脂對發展新一代的抗菌素及對原有抗菌素的質量改良具有重要作用。

4、在有機合成中常用酸和鹼作催化劑進行酯化、水解、酯交換、水合等反應。

目前，許多水溶液或非水溶液中含有有毒離子或非離子物質，這些可用樹脂進行回收使用。如去除電鍍廢液中的金屬離子，回收電影製片廢液里的有用物質等。離子交換樹脂可以從貧鈾礦里分離、濃縮、提純鈾及提取稀土元素和貴金屬。

(9)重金屬陽離子交換樹脂擴展閱讀：

注意事項：

1、離子交換樹脂含有一定水分，不宜露天存放，儲運過程中應保持濕潤，以免風干脫水，使樹脂破碎，如貯存過程中樹脂脫水了，應先用濃食鹽水（10%）浸泡，再逐漸稀釋，不得直接放入水中，以免樹脂急劇膨脹而破碎。

2、冬季儲運使用中，應保持在5-40℃的溫度環境中，避免過冷或過熱，影響質量，若冬季沒有保溫設備時，可將樹脂貯存在食鹽水中，食鹽水濃度可根據氣溫而定。

3、離子交換樹脂的工業產品中，常含有少量低聚合物和未參加反應的單體，還含有鐵、鉛、銅等無機雜質，當樹脂與水、酸、鹼或其它溶液接觸時，上述物質就會轉入溶液中，影響出水質量，因此，新樹脂在使用前必須進行預處理，一般先用水使樹脂充分膨脹。

對其中的無機雜質（主要是鐵的化合物）可用4-5%的稀鹽酸除去，有機雜質可用2-4%稀氫氧化鈉溶液除去，洗到近中性即可。如在醫葯制備中使用，須用乙醇浸泡處理。

❿ 樹脂對 重金屬的去除作用是離子交換和吸附作用兩者的區別是什麼

離子交換樹脂都是用有機合成方法製成。常用的原料為苯乙烯或丙烯酸(酯)，通過聚合反應生成具有三維空間立體網路結構的骨架，再在骨架上導應用
1）水處理
水處理領域離子交換樹脂的需求量很大，約占離子交換樹脂產量的90%，用於水中的各種陰陽離子的去除。目前，離子交換樹脂的最大消耗量是用在火力發電廠的純水處理上，其次是原子能、半導體、電子工業等。

2）食品工業
離子交換樹脂可用於製糖、味精、酒的精製、生物製品等工業裝置上。例如：高果糖漿的製造是由玉米中萃出澱粉後，再經水解反應，產生葡萄糖與果糖，而後經離子交換處理，可以生成高果糖漿。離子交換樹脂在食品工業中的消耗量僅次於水處理。

3）制葯行業
制葯工業離子交換樹脂對發展新一代的抗菌素及對原有抗菌素的質量改良具有重要作用。鏈黴素的開發成功即是突出的例子。近年還在中葯提成等方面有所研究。

4）合成化學和石油化學工業
在有機合成中常用酸和鹼作催化劑進行酯化、水解、酯交換、水合等反應。用離子交換樹脂代替無機酸、鹼，同樣可進行上述反應，且優點更多。如樹脂可反復使用，產品容易分離，反應器不會被腐蝕，不污染環境，反應容易控制等。
甲基叔丁基醚（MTBE）的制備，就是用大孔型離子交換樹脂作催化劑，由異丁烯與甲醇反應而成，代替了原有的可對環境造成嚴重污染的四乙基鉛。

5）環境保護
離子交換樹脂已應用在許多非常受關注的環境保護問題上。目前，許多水溶液或非水溶液中含有有毒離子或非離子物質，這些可用樹脂進行回收使用。如去除電鍍廢液中的金屬離子，回收電影製片廢液里的有用物質等。

6）濕法冶金及其他
離子交換樹脂可以從貧鈾礦里分離、濃縮、提純鈾及提取稀土元素和貴金屬。

其他補充：
離子交換技術有相當長的歷史，某些天然物質如泡沸石和用煤經過磺化製得的磺化煤都可用作離子交換劑。但是，隨著現代有機合成工業技術的迅速發展，研究製成了許多種性能優良的離子交換樹脂，並開發了多種新的應用方法，離子交換技術迅速發展，在許多行業特別是高新科技產業和科研領域中廣泛應用。近年國內外生產的樹脂品種達數百種，年產量數十萬噸。
在工業應用中，離子交換樹脂的優點主要是處理能力大，脫色范圍廣，脫色容量高，能除去各種不同的離子，可以反復再生使用，工作壽命長，運行費用較低(雖然一次投入費用較大)。以離子交換樹脂為基礎的多種新技術，如色譜分離法、離子排斥法、電滲析法等，各具獨特的功能，可以進行各種特殊的工作，是其他方法難以做到的。離子交換技術的開發和應用還在迅速發展之中。
離子交換樹脂的應用，是近年國內外製糖工業的一個重點研究課題，是糖業現代化的重要標志。膜分離技術在糖業的應用也受到廣泛的研究。

離子交換樹脂都是用有機合成方法製成。常用的原料為苯乙烯或丙烯酸(酯)，通過聚合反應生成具有三維空間立體網路結構的骨架，再在骨架上導入不同類型的化學活性基團(通常為酸性或鹼性基團)而製成。
離子交換樹脂不溶於水和一般溶劑。大多數製成顆粒狀，也有一些製成纖維狀或粉狀。樹脂顆粒的尺寸一般在0.3～1.2mm 范圍內，大部分在0.4～0.6mm之間。它們有較高的機械強度(堅牢性)，化學性質也很穩定，在正常情況下有較長的使用壽命。
離子交換樹脂中含有一種(或幾種)化學活性基團，它即是交換官能團，在水溶液中能離解出某些陽離子(如H+或Na+)或陰離子(如OH－或Cl－)，同時吸附溶液中原來存有的其他陽離子或陰離子。即樹脂中的離子與溶液中的離子互相交換，從而將溶液中的離子分離出來。
廣泛的應用於水處理領域。