離子交換法去除鋅

❶ 水處理工藝之離子交換法

離子交換法

離子交換法，是一種污水處理技術，通過離子交換劑與污水中離子間的交換反應，實現去除污水中污染物的目的。該方法具有特殊吸附過程的特點，主要吸附污水中的離子化物質，進行等當量的離子交換。

在污水處理中，離子交換法主要用於回收和去除污水中的金、銀、銅、鎘、鉻、鋅等金屬離子，以及對有機污水進行處理和凈化放射性污水。

離子交換法的反應過程是可逆的，通過水溶液與樹脂間的固-液界面，實現離子交換。最常見的是水的軟化、除鹽、去除或回收污水中的重金屬離子等。以水中陽離子與交換劑上的Na+進行交換反應為例，反應式為：2RNa + M2+====R2M+2Na+。

離子交換劑由骨架和交換基團組成，分為無機和有機兩大類。無機離子交換劑包括天然沸石和人工合成沸石，沸石既可用作陽離子交換劑，也可用作吸附劑。合成無機物離子交換劑能排出大分子，廣泛應用的分子篩包括合成毛沸石、合成菱沸石、合成絲光沸石等。有機離子交換劑包括磺化煤和各種離子交換樹脂。

離子交換樹脂是一種具有離子交換特性的有機高分子聚合電解質，具有多孔結構的固體球形顆粒，粒徑一般為0.6~1.2mm（大粒徑樹脂）、0.3~0.6mm（中粒徑樹脂）、0.02~0.1mm（小粒徑樹脂）。樹脂不溶於水和電解質，結構包括不溶於水的樹脂本體和活性交換基團。樹脂本體由有機化合物和交聯劑組成的高分子共聚物構成，交聯劑使樹脂形成立體網狀結構，交換基團由起交換作用的離子與樹脂本體連接的離子組成。

離子交換樹脂具有選擇性，水中不同離子與樹脂交換的能力不同。選擇性的影響因素包括離子電荷量、原子序數和溶液濃度。特種離子交換樹脂具有對特定目標污染物離子的選擇性吸附能力，官能團在普通樹脂基礎上經過修飾改性或直接使用特殊物質製成，適用於特定行業、水質和目標污染物的去除。

常用的離子交換設備包括固定床、移動床和流動床。固定床離子交換設備將樹脂裝入容器，處理液流過樹脂層，操作包括交換、反沖洗、再生和清洗。移動床離子交換器中樹脂在運動中周期性移動，定期替換失效樹脂和補充再生樹脂。流動床離子交換裝置分為壓力式和重力式，重力式雙塔流動床由交換塔、再生清洗塔、水射器和輔助管路組成。

❷ 含鋅廢水處理方法有哪些

1. 含鋅廢水可以通過化學沉澱法進行處理。鋅是一種兩性元素，其氫氧化物不溶於水，具有弱鹼性和弱酸性。在強酸或強鹼條件下，鋅的氫氧化物可以溶解。通過控制pH值，可以有效地從廢水中去除鋅。
2. 混凝沉澱法是另一種處理含鋅廢水的方法。在這種方法中，向廢水中加入混凝劑（如石灰、鐵鹽、鋁鹽），在pH=8～10的條件下，鋅離子會與氫氧化物絮凝體一起沉澱。
3. 鐵氧體法是一種特殊的處理技術，最初由日本研發。該方法通過形成鐵氧體，將鋅離子包裹在其中，形成穩定的固溶物。鐵氧體法分為氧化法和中和法，後者不需要額外的設備投資。
4. 硫化沉澱法利用硫化物與重金屬離子之間的親和力，生成溶度積小的硫化物沉澱，從而去除廢水中的鋅離子。需要注意的是，硫的加入量應過量50%～80%，以避免二次污染。
5. 電解法是通過電化學反應去除廢水中的鋅離子。這種方法適用於處理高濃度的含鋅廢水，但不適用於低濃度的廢水，因為電耗大，投資成本高。
6. 吸附法是使用多孔吸附材料，如活性炭或磺化煤，來吸附廢水中的鋅離子。
7. 離子交換法是從低濃度含鋅廢水中去除鋅的有效方法。通過離子交換器，廢水中的鋅離子與交換劑上的離子進行交換，從而去除鋅離子。
8. 生物法是一種利用生物有機體或其代謝產物與金屬離子相互作用的方法，具有低成本和環境友好的優點。生物吸附法和生物沉澱法是兩種主要的生物處理方法。

❸ 電鍍廢水中鋅超標該如何處理

電鍍廢水中鋅超標可以通過以下方式進行處理：

1. 化學沉澱法：

   • 原理：通過向廢水中投加化學葯劑，使鋅離子與葯劑反應生成難溶的沉澱物，再通過沉澱、過濾等步驟將鋅從廢水中去除。
   • 優點：操作簡單，處理成本低。

2. 離子交換法：

   • 原理：利用離子交換樹脂的交換能力，將廢水中的鋅離子與樹脂上的其他離子進行交換，達到去除鋅的目的。
   • 優點：處理效率高，可以回收廢水中的有用物質。

3. 電解法：

   • 原理：通過電解作用，使廢水中的鋅離子在陰極上還原成金屬鋅，從而達到去除鋅的目的。
   • 優點：適用於高濃度含鋅廢水的處理，且可以回收金屬鋅。

4. 膜分離技術：

   • 原理：利用膜的選擇透過性，將廢水中的鋅離子與其他物質分離。
   • 優點：處理效果好，對環境影響小。

5. 生物吸附法：

   • 原理：利用某些微生物或生物材料對鋅離子的吸附能力，將鋅從廢水中去除。
   • 優點：處理過程環保，且有可能實現資源的回收再利用。

在處理電鍍廢水中的鋅超標問題時，需要根據廢水的具體成分、濃度以及處理要求，選擇合適的處理方法。同時，應注意處理過程中的環保和安全問題，確保處理效果達到相關標准。

❹ 電鍍廢水採用什麼處理工藝，工藝原理是什麼

電鍍廢水處理
目前普遍採用的工藝一般是物化法處理。處理方法較多，有效的也不少，但可以做到整體達標的並不多。
電鍍和金屬加工業廢水中鋅的主要來源是電鍍或酸洗的拖帶液。污染物經金屬漂洗過程又轉移到漂洗水中。酸洗工序包括將金屬(鋅或銅)先浸在強酸中以去除表面的氧化物，隨後再浸入含強鉻酸的光亮劑中進行增光處理。該廢水中含有大量的鹽酸和鋅、銅等重金屬離子及有機光亮劑等，毒性較大，有些還含致癌、致畸、致突變的劇毒物質，對人類危害極大。因此，對電鍍廢水必須認真進行回收處理，做到消除或減少其對環境的污染。
電鍍廢水處理設備由調節池、加葯箱、還原池、中和反應池、pH調節池、絮凝池、斜管沉澱池、廂式壓濾機、清水池、氣浮反應，活性炭過濾器等組成。
1.氣浮法
氣浮法是向水中通入空氣，產生微小氣泡，由於氣泡與細小懸浮物之間黏附，形成浮選體，利用氣泡的浮升作用，上浮到水面，形成泡沫或浮渣，從而使水中的懸浮物質得以分離。按照氣泡產生方式的不同，可分為充氣氣浮、溶氣氣浮和電解氣浮三類。
氣浮法是代替沉澱法的新型固液分離手段，1978年上海同濟大學首次應用氣浮法處理電鍍重金屬廢水處理獲得成功。隨後，因處理過程連續化，設備緊湊，佔地少，便於自動化而得到了廣泛的應用。
氣浮法固液分離技術適應性強，可處理鍍鉻廢水、含鉻鈍化廢水以及混合廢水。不僅可去除重金屬氫氧化物，而且可以去除其他懸浮物、乳化油、表面活性劑等。氣浮法用於處理鍍鉻廢水的原理是：在酸性的條件下硫酸亞鐵和六價鉻進行氧化還原反應，然後在鹼性條件下產生絮凝體，在無數微細氣泡作用下使絮凝體浮出水面，使水質變清。
2.離子交換法
離子交換法主要是利用離子交換樹脂中的交換離子同電鍍廢水中的某些離子進行交換而將其除去，使廢水得到凈化的方法。
國內用離子交換技術處理電鍍廢水是從20世紀60年代開始進行試驗研究的，到70 年代末，因為迫切需要解決環境污染問題，這一技術得到了很大發展，當前已成為處理電鍍廢水和回收某些金屬的有效手段之一，也是使某些鍍種的電鍍廢水達到閉路循環的一個重要環節。但是採用離子交換法的投資費用很高，系統設計和操作管理較為復雜，一般的中小型企業難以適應，往往由於維修、管理等不善而達不到預期的效果，因此，在推廣應用上受到了一定的限制。
當前，國內對含鉻、含鎳等電鍍廢水採用離子交換法處理較為普遍，在設計、運行和管理上已有較為成熟的經驗。經處理後水能達到排放標准，且出水水質較好，一般能循環使用。樹脂交換吸附飽和後的再生洗脫液經電鍍工藝成分調整和凈化後能回用於鍍槽，基本實現閉路循環。另外，離子交換法也可用於處理含銅、含鋅、含金等廢水。
3.電解法
電解法主要是使廢水中的有害物質通過電解過程在陽、陰兩極上分別發生氧化和還原反應，轉化成無害物質;或利用電極氧化和還原產物與廢水中的有害物質發生化學反應，生成不溶於水的沉澱物，然後分離除去或通過電解反應回收金屬。國內在20世紀60年代開始用電解法處理電鍍含鉻廢水，70年代末對含銀、銅等廢水進行實驗研究，回收銀、銅等金屬，取得了很好的效果。
電解法處理電鍍廢水一般用於中、小型廠，其主要特點是不需投加處理葯劑，流程簡單，操作方便，占生產場地少，同時由於回收的金屬純度高，用於回收貴重金屬有很好的經濟效益。但當處理水量較大時，電解法的耗電較大，消耗的鐵極板量也較大，同時分離出來的污泥與化學處理法一樣不易處置，所以已較少採用。
4.萃取法
萃取法是利用一種不溶於水而能溶解水中某種物質(稱溶質或萃取物)的溶劑投加入廢水中，使溶質充分溶解在溶劑內，從而從廢水中分離除去或回收某種物質的方法。萃取操作過程包括混合、分離和回收三個主要工序。
幾種典型的工藝流程
☆自來水----水泵----多介質過濾器----活性炭過濾器----自動加葯裝置----保安過濾器----高壓泵----一級反滲透----中間水箱----高壓泵----二級反滲透----純水箱----純水泵 新工藝
☆漂洗水----水箱----水泵----多介質過濾器----保安過濾器----超濾----電鍍液回收桶
☆漂洗水----水箱----水泵----多介質過濾器----保安過濾器----超濾----電鍍液回收桶----高壓泵----反滲透----清洗水箱

❺ 如何處理廢水中的鉛，銅，鋅等這類重金屬物質

處理廢水中的鉛、銅、鋅等重金屬物質通常採用以下幾種方法：

1. 化學沉澱法：通過添加適當的化學試劑，使得廢水中的重金屬離子與試劑反應，生成不溶於水的沉澱物。最終將沉澱物與水分離可以實現重金屬的去除。

2. 離子交換法：利用離子交換樹脂對廢水中的重金屬離子進行吸附和去除，該方法可重復使用，並且能夠去除廢水中低濃度的重金屬離子。

3. 電解法：通過電解技術將廢水中的重金屬離子還原成金屬沉積在電極上，以達到去除的目的。這種方法具有處理效率高、耗能少、產生無二次污染等優點。

4. 膜分離法：利用特殊的膜材料對廢水進行過搭稿純濾和分離，將重知咐金屬離子隔離出來並去除。該方法較為先進，但需要佔用較多的設備和投資成本。

選擇合適的重金屬處理方法應根據廢水中敬御重金屬的類型、濃度、性質以及處理要求等進行綜合考慮和選擇。

❻ 含鋅廢水處理方法有哪些

含鋅廢水處理方法原理一般是物理法、化學法、生物法。
1. 混凝沉澱法
混凝沉澱法其原理是在含鋅廢水中加入混凝劑（石灰、鐵鹽、鋁鹽），在pH=8～10 的弱鹼性條件下，形成氫氧化物絮凝體，對鋅離子有絮凝作用，而共沉澱析出。。
2 硫化沉澱法
硫化沉澱法利用弱鹼性條件下Na2S、MgS 中的S2+與重金屬離子之間有較強的親和力，生成溶度積極小的硫化物沉澱而從溶液中除去。硫加入量按理論計算過量50%～80%。過量太多不僅帶來硫的二次污染，而且過量的硫與某些重金屬離子會生成溶於水的絡合離子而降低處理效果，為避免這一現象可加入亞鐵鹽。
3 鐵氧體法
鐵氧體即為鐵離子與其它金屬離子組成的氧化物固溶體，根據形成鐵氧體形成的工藝條件，可分為氧化法和中和法，氧化法需要加熱和通氣氧化，要求添加新的設備，而中和法可以通過適當控制加入廢水中亞鐵離子和鐵離子的濃度等條件形成鐵氧體，可以不必增加設備，投資費用較低。
4 電解法
電解法是利用金屬的電化學性質，在直流電作用的下，鋅（II）的化合物在陽極離解成金屬離子，在陰極還原成金屬，而除去廢水中的廢水中的鋅離子。該方法是處理含有高濃度含鋅廢水的一種有效方法，處理效率高並便於回收利用。但這種方法缺點是水中的鋅離子濃度不能降得很低。所以，電解法不適用於處理含較低濃度的含鋅廢水，並且此種方法電耗大，投資成本高。
5 離子交換法
與沉澱法和電解法相比，離子交換法在從溶液中去除低濃度的含鋅廢水方面具有一定的優勢。離子交換法在離子交換器中進行，此方法藉助離子交換劑來完成。在交換其中按要求裝有不同類型的交換劑（離子交換樹脂），含鋅廢水通過交換劑時，交換機上的離子同水中的鋅離子進行交換，達到去除水中鋅離子的目的。
6 吸附法
吸附法是應用多孔吸附材料吸附處理含鋅廢水的一種方法，傳統吸附劑是活性炭及磺化煤等，近年來人們逐漸開發出具有吸附能力的吸附材料，這些吸附材料包括陶粒、硅藻土、浮石、泥煤等及其各種該性材料，目前，有些已經應用到工業生產中去。
7生物吸附法
由於許多微生物具有一定的線性結構，有的表面具有較高的電荷和較強的親水性或疏水性，能與顆粒通過各種作用（比如離子鍵、吸附等）相結合，如同高分子聚合物一樣起著吸附劑的作用。國內外關於用生物吸附技術處理含鋅廢水的研究很多，主要集中在純菌種的分離提取、基因工程菌的構造、混合菌的培養等方面。
9 生物沉澱法
以硫酸鹽還原菌為代表的生物沉澱法處理含鋅廢水具有處理費用低、去除率高的優點。在研究取得進展的同時，也暴露了營養源不能被生物充分利用，導致出水的COD 值高； 金屬離子的毒害作用影響處理效果等缺陷。

❼ 使用離子交換法用到的離子交換樹脂，哪些樹脂對鋅的吸附效果較好

在pH=4.0,吸附溫度25℃下,向50mLZn2+濃度為1000mg/L的電鍍廢水中,加入1.0g含醚鍵離子交換樹脂,其他條件不變,吸附處理90min。測定結果表明,含醚鍵離子交換樹脂對Zn2+的飽和吸附量為93.8mg/g,對Zn2+具有較好的吸附性能。
控制溶液的pH值為4.0,吸附溫度為25℃,取Zn2+濃度為60mg/L的電鍍廢水50mL,分別加入60mg含醚鍵離子交換樹脂,並保持其他操作條件不變,考察不同吸附時間對Zn2+去除率的影響見表3。由表3可知,隨著吸附時間的延長,Zn2+去除率增大;當吸附時間大於80min時,Zn2+去除率達98.0%以上,且變化平穩。
控制溶液的pH=4.0,吸附時間為90min,取Zn2+濃度為60mg/L的電鍍廢水50mL,加入60mg含醚鍵離子交換樹脂,並保持其他操作條件不變,考察不同溫度對Zn2+去除率的影響,結果見表4。由表4可知,吸附溫度在5~25℃內時,隨溫度升高,Zn2+去除率增大,當溫度大於25℃時,Zn2+去除率增大不明顯。
結論
(1)含醚鍵離子交換樹脂對Zn2+具有很好的吸附作用。在25℃,pH值為4.0,吸附時間為90min,Zn2+濃度為60mg/L的電鍍廢水中,按Zn2+與樹脂的質量比為1∶20投加樹脂進行處理,Zn2+的去除率均達98%以上。

(2)pH值是影響吸附的重要因素,在pH<4.0的條件下,含醚鍵離子交換樹脂對Zn2+吸附不力,Zn2+去除率較小;pH>4.0時,Zn2+去除率較大,均達97%以上,樹脂對Zn2+的吸附效果較好;樹脂對Zn2+吸附的最佳pH值為4.0。

(3)含醚鍵離子交換樹脂對電鍍廢水中的Zn2+具有很好的吸附效果。含Zn2+濃度為28.5mg/L,pH值為5.9的電鍍廢水經含醚鍵離子交換樹脂吸附處理後,廢水中Zn2+的含量顯著低於國家一級排放標准濃度。

(4)含醚鍵離子交換樹脂吸附Zn2+後,經過脫附處理可重復使用。