离子交换树脂吸附净化工业废液进展分析

离子交换树脂吸附净化工业废液进展分析

关锋

万华化学集团股份有限公司 山东 烟台 264006

摘 要：基于新时代背景下，工业的发展速度得到了飞速发展，同时环境污染问题也越来越凸显，尤其是工业废液污染问题带来的危害性更为显著，这就使得离子交换树脂吸附净化技术获得了广泛的应用，在有效的控制环境污染问题的同时，也能够获得更加良好的经济效益。对此我，文章针对离子交换树脂吸附净化工业废液进展进行了分析。

关键词：离子交换树脂；吸附净化；工业废液；分析

引 言：

随着工业的快速发展，工业废液污染问题逐渐凸显，给社会与工厂带来的负担也越来越沉重。为了能够使这一棘手的问题得以解决，离子交换树脂的吸附技术获得的广泛运用。离子交换树脂属于一种高分子材料，是由多种不同性质的离子交换基团与高分子聚合物之间发生交联反应之后制备而成的，这种高分子材料是带有活性基团的。由于其中含有相应的活性基团，能够与工业废液当中存在的重金属污染物、酸性以及碱性有机物等物质发生作用，从而达到脱除的效果。

1.离子交换树脂中的重金属阳离子吸附分析

离子交换树脂在当前阶段被应用的范围是较为广泛的，尤其是对工业废液当中的重金属进行处理当中更为充分。这种高分子材料作为专门针对重金属离子吸附剂，其中含有相应的特定活性基团，不仅能够在实际交换中具有良好的稳定性，而且树脂具有较小的溶胀率，在交换容量以及吸附强度等方面所具备的特性都极为良好。这里以铜离子Cu(II)的吸附为例，通过对含有D851离子交换树脂的动态离子交换柱进行使用，来针对含有Cu(II)的废水进行处理。经过相应的实验结果发现，该液体停留于树脂床层时，以60min为最佳的停留时间，最佳pH值为5.5而最佳反应温度则为35℃。通过对聚乙烯亚胺的利用来实现离子交换树脂的改性，进而实现对电镀漂洗水当中的Cu(II)进行去除。然后再将经过改性的离子实施树脂交换，实施相应的批次实验环节，经过一定程度的条件下进行观察，发现其最大的吸附容量为667.5mg/g。再将经过改性的离子交换树脂与并未经过改性交换树脂对于Cu(II)去除的效率实施相应的比较，发现PMＲ在吸附容量上相对较大，并且去除的Cu(II)在速率上也是比较快的。

2.在离子交换树脂中的酸根阴离子吸附分析

酸根阴离子这种吸附方式采用的原理，主要是通过酸根离子与离子交换树脂之间实施的活性基团交换而实现的，进而使得净化脱除这一效果能够得以实现。此外，通过静态试验与动态实验的分析，发现不同的离子交换树脂能够影响特定离子的实际去除效果，进而需要筛选出较为高效的离子交换树脂。这里以硫酸根(SO₂－4)的吸附为例，我们通过对阴离子交换树脂这一吸附方式的利用，将废水之中的SO₂－4进行去除。经过对相关结果的分析表明，当该树脂的用量处于10mg/mL的时候，其对于SO₂－4的去除量是最大的。这里使用了3种树脂展开了相应的研究，发现有机二胺吸收剂的PA-A水溶液之中对于SO₂－4能够实现动态吸附，且具备了解吸性能。这个结果表明了D296型树脂在吸附的选择性上极为良好，在吸附容量上也是非常高的。当溶液之中SO₂－4的初始浓度达到96．94g/L时，其流速则为8.08BV/h，在高径比方面则为5.64，这个时候的D296型树脂能够对PA-A水溶液之中的SO₂－4动态饱和吸附量能非常高，其相应的吸附量能够达到430.06mg/g。经过相关专业对A222树脂对N，N’-二(2-羟丙基)哌嗪脱硫胺液中对SO₂－4的离子交换性能的研究表明。经测量获得条件最优的树脂则为，其振荡温度为50℃，溶液的pH值为5．1，相应的固液比则为80g/L，溶液的交换时间为2h，溶液的HPP浓度则为0.5mol/L，SO₂－4在溶液之中的浓度为0.3mol/L。基于这种条件下的树脂，在具体实施交换的时候，其交换量能够达到163.57mg/g。由此可见，在N，N’-二(2-羟丙基)哌嗪脱硫胺液之中，A222树脂的脱盐效果以及稳定性方面都非常良好。

3. 离子交换树脂对有机物的吸附

在工业排放的废液之中，通常会含有有机大分子物质，其自身带有一定的毒性，能够使得环境、水源带来污染。当前阶段下，通过对离子交换树脂的利用下，实现对有机物的吸附，已经成为世界范围内研究的热点问题。相关专家采用了3种不同类型的离子交换树脂对废水中三乙胺进行吸附实验进行了研究。经过对其结果的研究表明，HD-81型、D155型这两种树脂在对三乙胺吸附中体现出的性能，要比ＲX01型这种树脂低。相应的吸附温度达到了298K，具体吸附的时间则为2h，其初始阶段的pH值为11.5，三乙胺的初始浓度处于静态吸附条件下则为1500mg/L，三乙胺饱以及相应的吸附量则为145mg/g，在对有机物的去除率上则达到了96.3%。通过对ZGSPC106型树脂的使用下，来对静态吸附、动态吸附下的水中二甲胺开展相应的吸附实验。经过相应的动态吸附实验发现，相应的进液流速处于20mL/min的时候较为适宜。而经过静态吸附的相关实验发现，当温度处于293K的条件下，相应的树脂饱和吸附量则为138.89mg/g。通过对HZ-16型大孔树脂的使用，来针对含(三溴苯氧基)三嗪的废水实施相应的吸附处理环节。通过对相关实验结果的研究发现，当其废水的流量达到了4.0BV/h，出水体积达到88.0BV的时候，该树脂的吸附能力最佳。建立在此的条件下，要求出水化学需氧量低于291mg/L，在挥发酚的浓度上要求低于0.08mg/L。基于这种条件下，连续开展10次相应的动态吸附实验，发现化学需氧量降低了72.5%～89.1%之间，对于挥发酚的处理中其去除率达到了99.8%～100%的标准。通过对新型磁性阴离子交换树脂的使用，来对染色生物处理流废液中的有机物质进行去除。相关实验结果分析发现，对相关有机碳的处理率达到了60%，这说明了新型磁性阴离子交换树脂在对处于酸性条件下的有机物进行去除的时候，具有非常高的效率。通过对阴离子交换树脂PFA300的使用研究，来针对全氟辛烷磺酸盐予以相应的吸附实验。建立在此项的研究结果发现，PFA300具有极高的吸附能力，其吸附能力可达到455mg/g。

结束语：

总而言之，离子交换树脂在化工业中当前阶段已经获得了广泛的使用，主要是由于其具有高效性、无毒性以及可再生性等众多的优良性，在国内外都对其更加深入的进行了研究。由此可见，离子交换树脂的应用前景是极为良好的，尤其是在工业水污染处理以及资源回收等方面的应用效果极为显著，能够将各种物质实施净化吸附，再加上树脂还具有质优价廉的特点，带来的经济效益也是极为可观的。

参考文献：

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