由于高分子螯合劑所具有的分離特性,使其在濕法冶金、無機化工、分析化學、放射化學、 海洋化學、環(huán)境化學等方面的應用得到迅速的發(fā)展,如處理工業(yè)污水,從海洋中提取某些金屬以彌補資源的短缺等。
由于在合成樹脂過程中,樹脂表面及空隙中混摻有低分子和一些無機雜質(zhì)(如銅、鐵等)、分子單體物質(zhì),以及致孔劑等,因此樹脂在正式投入運行之前,將這些雜質(zhì)除去,否則在使用過程中會以各種方式污染樹脂。特別應當指出,在含鉻廢水中,因鉻酸是一種氧化劑,如樹脂中有銅、鐵,便有催化氧化作用,從而加快樹脂氧化。
準備使用的新樹脂先用熱水反復清洗。陽樹脂可用70~80℃的熱水,陰樹脂(特別是強堿陰樹脂)的耐熱性較差,可用50~60℃的熱水。開始浸洗時,每隔15分鐘左右換水一次,浸洗時要不是攪拌,換水4~5次后,可隔30分鐘左右換水一次,總共換水7~8次,浸泡至洗滌水不帶褐色,泡沫很少時為止。
樹脂在使用過程中應防止懸浮物、有機物及油類等的污染,同時又要防止某些廢水對樹脂的劇烈氧化作用。因此,酸性氧化廢水進入陰樹脂前應去除重金屬離子,以防止重金屬對樹脂的催化作用。每次設備運行完畢后應將交換柱中廢水排回廢水池,代之以自來水或凈化水浸泡。樹脂飽和后要及時再生,再生后不宜長期在原液中浸泡停放,應及時淋洗干凈。
離子的選擇性除與其本身及樹脂有關外,還與溫度、濃度及pH值等因素有關。上述樹脂的選擇規(guī)律,只適于低濃度的水溶液中。在濃度水溶液中(一般離子濃度在3mol/L以上),情況就比較復雜,甚至會出現(xiàn)相反的選擇順序。樹脂的再生就是利用濃度的酸、堿、鹽來實現(xiàn)的。
濕真密度 指樹脂在水中充分膨脹后的質(zhì)量與真體積(不包括顆粒孔隙體積)之比(g/mL),一般為1.04~1.30g/mL。不同類型樹脂,濕真密度不同。即使同一類型的陽樹脂或陰樹脂,由于所含交換離子種類不同,濕真密度大小也不相同。
樹脂顆粒內(nèi)部含有大量的水分,在零度以下溫度貯存或運輸時,這些水分會結冰,體積膨脹,造成樹脂顆粒的崩裂。凍過的樹脂在顯微鏡下可見大量裂縫,使用后短期內(nèi)就會出現(xiàn)嚴重的破碎現(xiàn)象。為了防止樹脂受凍,應將樹脂保存在5-40℃下,避開在冰凍期運輸。
陽樹脂氧化后發(fā)生的現(xiàn)象為:顏色變淺,樹脂體積變大,因此易碎和體積交換容量降低,但質(zhì)量交換容量變化不大。由于設備中樹脂上下層與進水接觸先后順序不同,受侵害的程度也不同,當水下流時,上層樹脂與含氧化劑的水接觸,所以遭受侵害的程度大。
離子交換樹脂在使用前,對其進行預處理。有的不進行預處理,而有的處理方法不當或處理程序不完善,達不到樹脂預處理的目的,大大降低了樹脂的使用壽命,嚴重的可造成樹脂結構破壞而報廢。
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