离子交换法去除锌

❶ 水处理工艺之离子交换法

离子交换法

离子交换法，是一种污水处理技术，通过离子交换剂与污水中离子间的交换反应，实现去除污水中污染物的目的。该方法具有特殊吸附过程的特点，主要吸附污水中的离子化物质，进行等当量的离子交换。

在污水处理中，离子交换法主要用于回收和去除污水中的金、银、铜、镉、铬、锌等金属离子，以及对有机污水进行处理和净化放射性污水。

离子交换法的反应过程是可逆的，通过水溶液与树脂间的固-液界面，实现离子交换。最常见的是水的软化、除盐、去除或回收污水中的重金属离子等。以水中阳离子与交换剂上的Na+进行交换反应为例，反应式为：2RNa + M2+====R2M+2Na+。

离子交换剂由骨架和交换基团组成，分为无机和有机两大类。无机离子交换剂包括天然沸石和人工合成沸石，沸石既可用作阳离子交换剂，也可用作吸附剂。合成无机物离子交换剂能排出大分子，广泛应用的分子筛包括合成毛沸石、合成菱沸石、合成丝光沸石等。有机离子交换剂包括磺化煤和各种离子交换树脂。

离子交换树脂是一种具有离子交换特性的有机高分子聚合电解质，具有多孔结构的固体球形颗粒，粒径一般为0.6~1.2mm（大粒径树脂）、0.3~0.6mm（中粒径树脂）、0.02~0.1mm（小粒径树脂）。树脂不溶于水和电解质，结构包括不溶于水的树脂本体和活性交换基团。树脂本体由有机化合物和交联剂组成的高分子共聚物构成，交联剂使树脂形成立体网状结构，交换基团由起交换作用的离子与树脂本体连接的离子组成。

离子交换树脂具有选择性，水中不同离子与树脂交换的能力不同。选择性的影响因素包括离子电荷量、原子序数和溶液浓度。特种离子交换树脂具有对特定目标污染物离子的选择性吸附能力，官能团在普通树脂基础上经过修饰改性或直接使用特殊物质制成，适用于特定行业、水质和目标污染物的去除。

常用的离子交换设备包括固定床、移动床和流动床。固定床离子交换设备将树脂装入容器，处理液流过树脂层，操作包括交换、反冲洗、再生和清洗。移动床离子交换器中树脂在运动中周期性移动，定期替换失效树脂和补充再生树脂。流动床离子交换装置分为压力式和重力式，重力式双塔流动床由交换塔、再生清洗塔、水射器和辅助管路组成。

❷ 含锌废水处理方法有哪些

1. 含锌废水可以通过化学沉淀法进行处理。锌是一种两性元素，其氢氧化物不溶于水，具有弱碱性和弱酸性。在强酸或强碱条件下，锌的氢氧化物可以溶解。通过控制pH值，可以有效地从废水中去除锌。
2. 混凝沉淀法是另一种处理含锌废水的方法。在这种方法中，向废水中加入混凝剂（如石灰、铁盐、铝盐），在pH=8～10的条件下，锌离子会与氢氧化物絮凝体一起沉淀。
3. 铁氧体法是一种特殊的处理技术，最初由日本研发。该方法通过形成铁氧体，将锌离子包裹在其中，形成稳定的固溶物。铁氧体法分为氧化法和中和法，后者不需要额外的设备投资。
4. 硫化沉淀法利用硫化物与重金属离子之间的亲和力，生成溶度积小的硫化物沉淀，从而去除废水中的锌离子。需要注意的是，硫的加入量应过量50%～80%，以避免二次污染。
5. 电解法是通过电化学反应去除废水中的锌离子。这种方法适用于处理高浓度的含锌废水，但不适用于低浓度的废水，因为电耗大，投资成本高。
6. 吸附法是使用多孔吸附材料，如活性炭或磺化煤，来吸附废水中的锌离子。
7. 离子交换法是从低浓度含锌废水中去除锌的有效方法。通过离子交换器，废水中的锌离子与交换剂上的离子进行交换，从而去除锌离子。
8. 生物法是一种利用生物有机体或其代谢产物与金属离子相互作用的方法，具有低成本和环境友好的优点。生物吸附法和生物沉淀法是两种主要的生物处理方法。

❸ 电镀废水中锌超标该如何处理

电镀废水中锌超标可以通过以下方式进行处理：

1. 化学沉淀法：

   • 原理：通过向废水中投加化学药剂，使锌离子与药剂反应生成难溶的沉淀物，再通过沉淀、过滤等步骤将锌从废水中去除。
   • 优点：操作简单，处理成本低。

2. 离子交换法：

   • 原理：利用离子交换树脂的交换能力，将废水中的锌离子与树脂上的其他离子进行交换，达到去除锌的目的。
   • 优点：处理效率高，可以回收废水中的有用物质。

3. 电解法：

   • 原理：通过电解作用，使废水中的锌离子在阴极上还原成金属锌，从而达到去除锌的目的。
   • 优点：适用于高浓度含锌废水的处理，且可以回收金属锌。

4. 膜分离技术：

   • 原理：利用膜的选择透过性，将废水中的锌离子与其他物质分离。
   • 优点：处理效果好，对环境影响小。

5. 生物吸附法：

   • 原理：利用某些微生物或生物材料对锌离子的吸附能力，将锌从废水中去除。
   • 优点：处理过程环保，且有可能实现资源的回收再利用。

在处理电镀废水中的锌超标问题时，需要根据废水的具体成分、浓度以及处理要求，选择合适的处理方法。同时，应注意处理过程中的环保和安全问题，确保处理效果达到相关标准。

❹ 电镀废水采用什么处理工艺，工艺原理是什么

电镀废水处理
目前普遍采用的工艺一般是物化法处理。处理方法较多，有效的也不少，但可以做到整体达标的并不多。
电镀和金属加工业废水中锌的主要来源是电镀或酸洗的拖带液。污染物经金属漂洗过程又转移到漂洗水中。酸洗工序包括将金属(锌或铜)先浸在强酸中以去除表面的氧化物，随后再浸入含强铬酸的光亮剂中进行增光处理。该废水中含有大量的盐酸和锌、铜等重金属离子及有机光亮剂等，毒性较大，有些还含致癌、致畸、致突变的剧毒物质，对人类危害极大。因此，对电镀废水必须认真进行回收处理，做到消除或减少其对环境的污染。
电镀废水处理设备由调节池、加药箱、还原池、中和反应池、pH调节池、絮凝池、斜管沉淀池、厢式压滤机、清水池、气浮反应，活性炭过滤器等组成。
1.气浮法
气浮法是向水中通入空气，产生微小气泡，由于气泡与细小悬浮物之间黏附，形成浮选体，利用气泡的浮升作用，上浮到水面，形成泡沫或浮渣，从而使水中的悬浮物质得以分离。按照气泡产生方式的不同，可分为充气气浮、溶气气浮和电解气浮三类。
气浮法是代替沉淀法的新型固液分离手段，1978年上海同济大学首次应用气浮法处理电镀重金属废水处理获得成功。随后，因处理过程连续化，设备紧凑，占地少，便于自动化而得到了广泛的应用。
气浮法固液分离技术适应性强，可处理镀铬废水、含铬钝化废水以及混合废水。不仅可去除重金属氢氧化物，而且可以去除其他悬浮物、乳化油、表面活性剂等。气浮法用于处理镀铬废水的原理是：在酸性的条件下硫酸亚铁和六价铬进行氧化还原反应，然后在碱性条件下产生絮凝体，在无数微细气泡作用下使絮凝体浮出水面，使水质变清。
2.离子交换法
离子交换法主要是利用离子交换树脂中的交换离子同电镀废水中的某些离子进行交换而将其除去，使废水得到净化的方法。
国内用离子交换技术处理电镀废水是从20世纪60年代开始进行试验研究的，到70 年代末，因为迫切需要解决环境污染问题，这一技术得到了很大发展，当前已成为处理电镀废水和回收某些金属的有效手段之一，也是使某些镀种的电镀废水达到闭路循环的一个重要环节。但是采用离子交换法的投资费用很高，系统设计和操作管理较为复杂，一般的中小型企业难以适应，往往由于维修、管理等不善而达不到预期的效果，因此，在推广应用上受到了一定的限制。
当前，国内对含铬、含镍等电镀废水采用离子交换法处理较为普遍，在设计、运行和管理上已有较为成熟的经验。经处理后水能达到排放标准，且出水水质较好，一般能循环使用。树脂交换吸附饱和后的再生洗脱液经电镀工艺成分调整和净化后能回用于镀槽，基本实现闭路循环。另外，离子交换法也可用于处理含铜、含锌、含金等废水。
3.电解法
电解法主要是使废水中的有害物质通过电解过程在阳、阴两极上分别发生氧化和还原反应，转化成无害物质;或利用电极氧化和还原产物与废水中的有害物质发生化学反应，生成不溶于水的沉淀物，然后分离除去或通过电解反应回收金属。国内在20世纪60年代开始用电解法处理电镀含铬废水，70年代末对含银、铜等废水进行实验研究，回收银、铜等金属，取得了很好的效果。
电解法处理电镀废水一般用于中、小型厂，其主要特点是不需投加处理药剂，流程简单，操作方便，占生产场地少，同时由于回收的金属纯度高，用于回收贵重金属有很好的经济效益。但当处理水量较大时，电解法的耗电较大，消耗的铁极板量也较大，同时分离出来的污泥与化学处理法一样不易处置，所以已较少采用。
4.萃取法
萃取法是利用一种不溶于水而能溶解水中某种物质(称溶质或萃取物)的溶剂投加入废水中，使溶质充分溶解在溶剂内，从而从废水中分离除去或回收某种物质的方法。萃取操作过程包括混合、分离和回收三个主要工序。
几种典型的工艺流程
☆自来水----水泵----多介质过滤器----活性炭过滤器----自动加药装置----保安过滤器----高压泵----一级反渗透----中间水箱----高压泵----二级反渗透----纯水箱----纯水泵 新工艺
☆漂洗水----水箱----水泵----多介质过滤器----保安过滤器----超滤----电镀液回收桶
☆漂洗水----水箱----水泵----多介质过滤器----保安过滤器----超滤----电镀液回收桶----高压泵----反渗透----清洗水箱

❺ 如何处理废水中的铅，铜，锌等这类重金属物质

处理废水中的铅、铜、锌等重金属物质通常采用以下几种方法：

1. 化学沉淀法：通过添加适当的化学试剂，使得废水中的重金属离子与试剂反应，生成不溶于水的沉淀物。最终将沉淀物与水分离可以实现重金属的去除。

2. 离子交换法：利用离子交换树脂对废水中的重金属离子进行吸附和去除，该方法可重复使用，并且能够去除废水中低浓度的重金属离子。

3. 电解法：通过电解技术将废水中的重金属离子还原成金属沉积在电极上，以达到去除的目的。这种方法具有处理效率高、耗能少、产生无二次污染等优点。

4. 膜分离法：利用特殊的膜材料对废水进行过搭稿纯滤和分离，将重知咐金属离子隔离出来并去除。该方法较为先进，但需要占用较多的设备和投资成本。

选择合适的重金属处理方法应根据废水中敬御重金属的类型、浓度、性质以及处理要求等进行综合考虑和选择。

❻ 含锌废水处理方法有哪些

含锌废水处理方法原理一般是物理法、化学法、生物法。
1. 混凝沉淀法
混凝沉淀法其原理是在含锌废水中加入混凝剂（石灰、铁盐、铝盐），在pH=8～10 的弱碱性条件下，形成氢氧化物絮凝体，对锌离子有絮凝作用，而共沉淀析出。。
2 硫化沉淀法
硫化沉淀法利用弱碱性条件下Na2S、MgS 中的S2+与重金属离子之间有较强的亲和力，生成溶度积极小的硫化物沉淀而从溶液中除去。硫加入量按理论计算过量50%～80%。过量太多不仅带来硫的二次污染，而且过量的硫与某些重金属离子会生成溶于水的络合离子而降低处理效果，为避免这一现象可加入亚铁盐。
3 铁氧体法
铁氧体即为铁离子与其它金属离子组成的氧化物固溶体，根据形成铁氧体形成的工艺条件，可分为氧化法和中和法，氧化法需要加热和通气氧化，要求添加新的设备，而中和法可以通过适当控制加入废水中亚铁离子和铁离子的浓度等条件形成铁氧体，可以不必增加设备，投资费用较低。
4 电解法
电解法是利用金属的电化学性质，在直流电作用的下，锌（II）的化合物在阳极离解成金属离子，在阴极还原成金属，而除去废水中的废水中的锌离子。该方法是处理含有高浓度含锌废水的一种有效方法，处理效率高并便于回收利用。但这种方法缺点是水中的锌离子浓度不能降得很低。所以，电解法不适用于处理含较低浓度的含锌废水，并且此种方法电耗大，投资成本高。
5 离子交换法
与沉淀法和电解法相比，离子交换法在从溶液中去除低浓度的含锌废水方面具有一定的优势。离子交换法在离子交换器中进行，此方法借助离子交换剂来完成。在交换其中按要求装有不同类型的交换剂（离子交换树脂），含锌废水通过交换剂时，交换机上的离子同水中的锌离子进行交换，达到去除水中锌离子的目的。
6 吸附法
吸附法是应用多孔吸附材料吸附处理含锌废水的一种方法，传统吸附剂是活性炭及磺化煤等，近年来人们逐渐开发出具有吸附能力的吸附材料，这些吸附材料包括陶粒、硅藻土、浮石、泥煤等及其各种该性材料，目前，有些已经应用到工业生产中去。
7生物吸附法
由于许多微生物具有一定的线性结构，有的表面具有较高的电荷和较强的亲水性或疏水性，能与颗粒通过各种作用（比如离子键、吸附等）相结合，如同高分子聚合物一样起着吸附剂的作用。国内外关于用生物吸附技术处理含锌废水的研究很多，主要集中在纯菌种的分离提取、基因工程菌的构造、混合菌的培养等方面。
9 生物沉淀法
以硫酸盐还原菌为代表的生物沉淀法处理含锌废水具有处理费用低、去除率高的优点。在研究取得进展的同时，也暴露了营养源不能被生物充分利用，导致出水的COD 值高； 金属离子的毒害作用影响处理效果等缺陷。

❼ 使用离子交换法用到的离子交换树脂，哪些树脂对锌的吸附效果较好

在pH=4.0,吸附温度25℃下,向50mLZn2+浓度为1000mg/L的电镀废水中,加入1.0g含醚键离子交换树脂,其他条件不变,吸附处理90min。测定结果表明,含醚键离子交换树脂对Zn2+的饱和吸附量为93.8mg/g,对Zn2+具有较好的吸附性能。
控制溶液的pH值为4.0,吸附温度为25℃,取Zn2+浓度为60mg/L的电镀废水50mL,分别加入60mg含醚键离子交换树脂,并保持其他操作条件不变,考察不同吸附时间对Zn2+去除率的影响见表3。由表3可知,随着吸附时间的延长,Zn2+去除率增大;当吸附时间大于80min时,Zn2+去除率达98.0%以上,且变化平稳。
控制溶液的pH=4.0,吸附时间为90min,取Zn2+浓度为60mg/L的电镀废水50mL,加入60mg含醚键离子交换树脂,并保持其他操作条件不变,考察不同温度对Zn2+去除率的影响,结果见表4。由表4可知,吸附温度在5~25℃内时,随温度升高,Zn2+去除率增大,当温度大于25℃时,Zn2+去除率增大不明显。
结论
(1)含醚键离子交换树脂对Zn2+具有很好的吸附作用。在25℃,pH值为4.0,吸附时间为90min,Zn2+浓度为60mg/L的电镀废水中,按Zn2+与树脂的质量比为1∶20投加树脂进行处理,Zn2+的去除率均达98%以上。

(2)pH值是影响吸附的重要因素,在pH<4.0的条件下,含醚键离子交换树脂对Zn2+吸附不力,Zn2+去除率较小;pH>4.0时,Zn2+去除率较大,均达97%以上,树脂对Zn2+的吸附效果较好;树脂对Zn2+吸附的最佳pH值为4.0。

(3)含醚键离子交换树脂对电镀废水中的Zn2+具有很好的吸附效果。含Zn2+浓度为28.5mg/L,pH值为5.9的电镀废水经含醚键离子交换树脂吸附处理后,废水中Zn2+的含量显著低于国家一级排放标准浓度。

(4)含醚键离子交换树脂吸附Zn2+后,经过脱附处理可重复使用。