最新工业废水膜分离法全解课件ppt.ppt

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1、工业废水膜分离法全解离子交换剂离子交换剂可分为无机离子交换剂和有机离子交换剂两类。前者如天然沸石和人造沸石等;后者是一种高分子聚合物电解质,称为离子交换树脂,它是使用最广泛的离子交换剂。离子交换树脂的结构特征离子交换树脂的结构如图所示,它是由骨架和活性基团两部分组成。骨架又称为母体,是形成离子交换树脂的结构主体。它是以一种线型结构的高分子有机化合物为主,加上一定数量的交联剂,通过横键架桥作用构成空间网状结构。活性基团由固定离子和活动离子组成。固定离子固定在树脂骨架上,活动离子(或称交换离子)则依靠静电

2、引力与固定离子结合在-起,二者电性相反电荷相等,处于电性中和状态。离子交换树脂的种类离子交换树脂按照功能基团的性质可分为:含有酸性基团的阳离子交换树脂、含有碱性基团的阴离子交换树脂、含有胺羧基团等的整合树脂、含有氧化-还原基团的氧化还原树脂(或称电子交换树脂)以及两性树脂等五种,还有新近发展起来的萃淋树脂(或称溶剂浸渍树脂)等等。其中,阳、阴离子交换树脂按照活性基团电离的强弱程度,又分别分为强酸(如-SO3H)、弱酸(如-COOH)、强碱(如-N(CH3)3+0H-)、弱碱(如-NH2)树脂。离子交换

3、树脂按树脂类型和孔结构的不同可分为:凝胶型树脂,大孔型树脂,多孔凝胶型树脂,巨孔型(MR型)树脂,高巨孔型(超MR型)树脂等。如果按树脂交联度(交联剂含量的百分数)大小分类,可把离子交换树脂分为:低交联度(2~4%),一般交联度(7~8%),高交联度(12~20%)等三种。实际中常用的是交联度7~12%的树脂。此外,习惯上还按照出厂型式即活动离子的名称,把交换树脂简称为H型、Na型、OH型、C1型树脂等等。离子交换法在废水处理中的应用含汞废水的处理当汞在废水中呈Hg2+或HgCl+或CH3Hg+等阳离

4、子形态存在时,含巯基(-SH)的树脂如聚硫代苯乙烯阳离子交换树脂,对它们的分离具有特效,其反应如下:2RSH+Hg2+(RS)2Hg+2H+RSH+HgCl+RSHgCl+H+RSH+CH3Hg+RSHgCH3+H+国外用大孔巯基树脂进行交换,在pH=2的条件下,处理含汞20~50mg/L的氯碱废水,出水含汞在0.002mg/L以下。我国某研究部门用国产大孔巯基树脂处理甲基汞废水的研究取得了良好的结果,该法的流程是:将甲基汞废水通入巯基树脂交换柱进行交换,然后用盐酸-氯化钠溶液洗脱,洗脱液经紫外光照射

5、迅速分解后,再用铜屑还原回收金属汞。经过处理,出水中含甲基汞lppb以下,汞得以回收。含镉废水的处理在废水中镉也有两种离子形态。氰化镀镉淋洗水中的银为四氰络镉阴离子Cd(CN)42-,它可以用D370大孔叔胺型弱碱性阴离子交换树脂来处理,出水含镉低于国家排放标准,镉还可以回收利用。另外一种废水中的镉以Cd2+离子或者Cd(NH3)42+络离子形态存在,例如镀银漂洗水,含镉约20mg/L,pH值为7左右,采用Na型DK110阳离子交换树脂处理,得到很好的效果。据报导已有许多除镉的特效树脂可用于废水处理或

6、回收银。当处理含镉50~250mg/L的废水时,回收镉的价值可使离子交换装置的投资在半年到两年内得到补偿。含铬废水的处理在城市污水的深度处理中,也可用离子交换法去除常规二级处理中难以去除的营养物质磷和氮,使水质达到受纳水体或某具体回用目的水质标准。氯型强碱性阴离子交换树脂吸着磷酸的反应如下:2RCl+HPO42-=R2HPO4+2C1-树脂的选择性次序为:PO43->HPO42->H2PO4-,但吸着量以一价的H2PO4-为最大。三价铁离子型的强酸性阳离子交换树脂也能吸着磷酸,这种树脂对污水二级处理出

7、水进行深度处理时,磷酸的吸附量为2.75kg(磷)/m3(树脂),处理后出水的磷酸浓度在0.01mg/L(磷)以下。再生时使用三氯化铁溶液。用氯型阳离子交换树脂对污水二级处理出水进行处理时,一个工作周期的处理水量约为树脂量的170倍,硝酸根离子的去除率为77%,处理出水的硝酸根离子浓度降到1.3mg/L。除磷脱氮8吨/小时全自动离子交换纯水系统13.5电渗析一、概述电渗析法是在外加直流电场作用下,利用离子交换膜对溶液中离子的选择透过性,使溶液中溶质和溶剂分离的一种物理化学过程。在阴极和阳极之间交替排列

8、一系列阴离子交换膜和阳离子交换膜。阴离子交换膜能使阴离子透过,阳离子交换膜能使阳离子透过。在两种膜所形成的格室中充满氯化钠(NaCl)的水溶液,当接入直流电源,带负电的阴离子会向阳极迁移,受到阳膜的阻挡在2、4室积累;带正电的钠离子向阴极迁移,受到阴膜阻拦也在2、4室积累,于是形成交替排列的稀溶液和浓溶液。电渗析过程的原理图二、电渗析器的构造和组装1、构造电渗析器主要由膜堆、极区、夹紧装置三部分组成。(1)膜堆膜堆位于电渗析器的中部,由浓、淡水隔板/改向

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