凡外觀透明、具有均相高分子凝膠結構的離子交換樹脂統稱為凝膠型離子交換樹脂。這類樹脂表面光滑,球粒內部沒有大的毛細孔。在水中會溶脹成凝膠狀。樹脂內大分子之間的間隙為2~4nm。一般無機小分子的半徑在1nm以下,因此可自由地通過離子交換樹脂內大分子鏈的間隙。在無水狀態下,凝膠型離子交換樹脂的分子鏈緊縮,體積縮小,無機小分子無法通過。所以,這類離子交換樹脂在干燥條件下或油類中將喪失離子交換功能。
樹脂的應用領域比較廣泛,通常是應用在電鍍行業廢水處理與重金屬回收,PVC行業廢水除汞,半導體行業超純水制備,蒸發冷凝水氨氮深度處理,垃圾滲濾液氨氮深度處理,地下礦井水氟化物控制,農村飲用水鐵錳控制,生活污水脫氮除磷,礦泉水硝酸鹽,溴化物,砷酸鹽控制等水處理工程與技術服務。
凝膠型離子交換樹脂特性
1.凝膠型離子交換樹脂在線性流速為10m/h的條件下,壓力降約為13kPa/m;
2.逆洗流速為6.5m/h,水溫為15攝氏度條件下,樹脂床體膨脹率為70%;
3.壓降數據主要以干凈水為進水次采水周期方有效。
凝膠型樹脂外觀呈透明球狀顆粒,其孔隙度很小,一般都在3nm以下,這些孔隙不是真正意義上的“孔”,而是由高分子鏈和交聯劑相鍵合而形成的,它隨運行條件而改變;在干的凝膠型樹膠中,這些孔實際上是“消失"的。當凝膠型樹脂浸人水中后,由于活性基團發生水化后,才顯現出來。
離子交換是一種可逆的化學反應,其中從溶液中除去溶解的離子并用相同或類似電荷的其他離子替換。離子交換樹脂本身不是化學反應物,而是促進離子交換反應的物理介質。樹脂本身由形成烴網絡的有機聚合物組成。整個聚合物基質是離子交換位點,其中帶正電離子(陽離子)或帶負電離子(陰離子)的所謂“官能團”固定在聚合物網絡上。這些官能團容易吸引相反電荷的離子。
什么是樹脂再生?
隨著時間的推移,污染物離子與離子交換樹脂中的所有可用交換位點結合。一旦樹脂耗盡,通過所謂的再生循環將其恢復以供進一步使用。在再生循環期間,通過施加濃縮的再生溶液基本上逆轉離子交換反應。根據樹脂的類型和手頭的應用,再生劑可以是鹽,酸或苛性堿溶液。隨著再生循環的進行,離子交換樹脂釋放污染物離子,將它們交換為再生溶液中存在的離子。污染物離子將作為再生劑流出物流的一部分離開樹脂系統,并且需要被適當地排出。
當樹脂再生過程中,一旦使用了質量不好的工業鹽酸或副產品鹽酸,其就會對樹脂造成損害,游離氯的含量應小于0.1mg/L。防止樹脂被氧化的方法活性炭過濾。因為活性炭具有能夠除去水中游離氯的原理,經過一系列化學反應,當活性炭表面吸附的氯已經達到一定值時就會發生很多反應。
有機污垢是樹脂污垢和降解常見和昂貴的形式。通常,在井水中僅發現低含量的有機物質。然而,地表水可含有數百萬分之一的天然和人造有機物質。天然有機物來自腐爛的植被。它們本質上是芳香族和酸性的,并且可以復合重金屬,例如鐵。這些污染物包括單寧,單寧酸,腐殖酸和富里酸。
鐵可以作為亞鐵或三價無機鹽或作為隔離的有機絡合物存在于水中。亞鐵在樹脂中交換,但三價鐵不溶,不會。三價鐵涂層陽離子樹脂,防止交換。使用酸或強還原劑來除去這種鐵。有機結合的鐵通過陽離子單元并污染陰離子樹脂。將其與有機材料一起除去。存在于某些井水中的錳以與鐵相同的方式污染樹脂。
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