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传统沉淀法不能满足日益提的环保要求(如电镀表三镍含量要求0.1mg/l以下)。针对特定重金属离子的特点,利用螯合树脂的特种功能基团与重金属离子形成络合物的特性,实现重金属离子的回收利用及深度去除。
螯合树脂通常是指以交联聚合物为骨架帯有特殊功能基,并能通过离子键或配位键与金属离子形成蟹合物的功能树脂.在大多数情况下,是由两个以上的功能基与金属离子形成环状的蟹合物,这种功能树脂通常具有疏水的骨架和亲水的功能基。通过形成的静电场、立体阻碍、功能基的协同作用、稀释作用或缩浓作用等高分子效应,从含有多种金属离子溶液中对某种金属离子有高选择性的络合吸附。树脂不溶不爆,可再生回收使用,可用于金属离子的富集、分离、分析、回收等等。
由于在合成树脂过程中,树脂表面及空隙中混掺有低分子和一些无机杂质(如铜、铁等)、分子单体物质,以及致孔剂等,因此树脂在正式投入运行之前,将这些杂质除去,否则在使用过程中会以各种方式污染树脂。特别应当指出,在含铬废水中,因铬酸是一种氧化剂,如树脂中有铜、铁,便有催化氧化作用,从而加快树脂氧化。
树脂在使用过程中应防止悬浮物、有机物及油类等的污染,同时又要防止某些废水对树脂的剧烈氧化作用。因此,酸性氧化废水进入阴树脂前应去除重金属离子,以防止重金属对树脂的催化作用。每次设备运行完毕后应将交换柱中废水排回废水池,代之以自来水或净化水浸泡。树脂饱和后要及时再生,再生后不宜长期在原液中浸泡停放,应及时淋洗干净。
树脂的选择性与选择系数树脂对不同的离子具有不同的亲和能力,对亲和能力强的离子选择,和它结合力强使之不易泄露。但由于结合牢固,再生时,该离子置换下来就很困难。树脂对离子亲和能力的差异,取决于两个方面:一是树脂自身的性能,尤其是自身的交联度。交联度越大,对离子的选择性就越大,其亲和能力就越强。反之,就越弱。二是与溶液中离子的性质、组分和浓度有关。
离子的选择性除与其本身及树脂有关外,还与温度、浓度及pH值等因素有关。上述树脂的选择规律,只适于低浓度的水溶液中。在浓度水溶液中(一般离子浓度在3mol/L以上),情况就比较复杂,甚至会出现相反的选择顺序。树脂的再生就是利用浓度的酸、碱、盐来实现的。
湿真密度 指树脂在水中充分膨胀后的质量与真体积(不包括颗粒孔隙体积)之比(g/mL),一般为1.04~1.30g/mL。不同类型树脂,湿真密度不同。即使同一类型的阳树脂或阴树脂,由于所含交换离子种类不同,湿真密度大小也不相同。
在处理电镀废水中,蒸发浓缩法常常与其他方法一起使用,可实现闭路循环,效果不错,比如常压蒸发器与逆流漂洗系统联合使用。蒸发浓缩法操作简单,技术成熟,可实现循环利用,但是浓缩后的干固体处置费用大,制约了它的应用,目般只作为辅助处理手段。
运行中的树脂也经常被重金属离子及其氧化物污染,其中常遇到的是铁的化合物。阴树脂被污染的可能性更大,这主要是因再生阴树脂的碱不纯,特别是由于液体碱中含有铁的化合物比较多而引起的。铁与大分子有机物生成络合物进入阴树脂网络,也会导致阴树脂受到污染。