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离子交换树脂处理重金属废水的研究进展郑淑芳

发表时间：2020/6/1 来源：《基层建设》2019年第35期作者：郑淑芳

[导读] 摘要：离子交换树脂是处理重金属废水重要解决方法，这项技术能够使重金属重新回收再利用，对于质量标准与环境治理有十分重要的意义。

        江西核工业兴中新材料有限公司江西南昌 330096
        摘要：离子交换树脂是处理重金属废水重要解决方法，这项技术能够使重金属重新回收再利用，对于质量标准与环境治理有十分重要的意义。本文从多个方面来解释离子交换树脂的作用，所以这项工业技术对未来的影响。
        关键词：离子交换；树脂；重金属；废水排放
        现如今重金属污染已经成为化工行业生产比较常见的污染源之一，会危及人类身体健康。因此，选择合理科学处理废水中重金属的方法是很有必要的，而离子交换树脂是目前为止非常有效且理想的方法之一。本文对此方法进行了全面阐述与分析，也总结了用此方法处理重金属废水的优势。
        一、原水质的污染
        1.1 关于重金属的浓度
        废水中重金属离子元素的高低是决定废水污染严重与否的重要判断之一，离子的浓度与去除率有关系。经过反复的实验与研究，科研人员发现，科研结果可以确定重金属的去除率。
        1.2 重金属的种类
        废水中一般含有多种重金属离子。这就要求选择正确的树脂交换法来取得去除效果，从而使废水变成好水。所以，在一定的条件之下，选择一种好的办法去除中的重金属，会对重金属的去除率大大提高。
        1.3 对树脂交换能力的影响因素
        有一种叫做强酸性树脂，他的离电能力很强，经过反复的实验对比会发现适合离子交换树脂的ph值，处理效果才更佳。
        1.4 关于树脂的循环利用
        离子交换法中的树脂可进行循环利用。但树脂的使用时间越长，其再生成本就会越低，所产生的利益就会越少。所以相关人员应该及时有效的分析废水的污染情况，找出污染源头，保证树脂能够不污染原废水。当树脂开始污染水质的时候，再进行复苏作用微小。这就要求在平日的工作中要重视水的处理，这样才能及时消除隐患，最终保证续水处理系统做到安全有效的运行。
        二、关于树脂的预处理
        树脂本身含有微量金属杂质，与水溶液接触时，杂质容易融入水溶液中，污染水质。所以，树脂在投入使用前需要提取少量树脂来做预处理。处理不同废水对应树脂的预处理也不同。为了达到离子交换树脂pH不影响废水处理的目的，要用蒸馏水预处理成中性。根据ph值的不同，离子交换树脂可以分为阳离子交换树脂与阴离子交换树脂。阳离子交换树树脂要用酸碱酸交替来浸泡，阴离子交换树脂要用碱酸碱交替浸泡。在酸碱浸泡之后，要用蒸馏水冲洗到中性才能使用。
        离子交换树脂法是一种广泛采用处理废水的办法，是利用树脂中的活性因子与重金属离子进行交换反应，最终到达去除废水的目的，同时还可以回收利用交换下来的的重金属。

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        三、离子交换树脂法的必要条件与影响
        3.1 关于树脂的用量
        树脂在最佳的范围用量中，在离子交换的过程中，树脂的用量增加，废水中的金属盐粒子也会增加。当树脂去除率没有波动时，因为未饱和的离子比较多。所以，制定一个合理的树脂用量尤为重要。
        3.2 废水与树脂的接触时间
        在低速运行时，废水和树脂接触时间过长的情况下，会使树脂的去除率较高，效果更为明显；而接近峰值或与峰值相吻合的时候，去除率会相对平缓。通过实验，会得到以下结论：时间的长短和树脂的浓度有很大关系。
        3.3 与温度的关系
        树脂随着废水温度的升高，颗粒厚度减少，有利用处理废水中的重金属物。但当温度升高至一定值时，树脂对离子的吸附能力却随之降低，影响树脂的使用效率。所以，要选择合适温室进行树脂交换。虽然温度越高，树脂对蛋白质的吸附能力越强，但在酸性条件之下，温度过高会导致部分树脂进行降解反应。因此酸性条件下，要在温室下进行离子交换树脂法。
        3.4 关于树脂的再生能力
        再生液与树脂再利用效益有很大关系。再生液的浓度增加，树脂体积会缩小，也会使树脂层变薄，从而影响离子的交换。为了保证离子交换树脂法能够成功，使再生剂有效利用，一般对强酸阳离子选用盐酸做再生液。这样就能实现树脂的重复使用。
        四、离子交换树脂法处理重金属废水的优缺点与意义
        离子交换树脂法可以再生利用，使废为宝。而且容易进行交换；但也存在缺点，它的成本与造价极高，所以它研究的成本低，选择性力度大，可以吸附离子型树脂，对重金属废水的处理具有重要意义。
        五、关于离子交换树脂法处理重金属废水
        这就先要说明离子交换怎样选择，由于离子交换树脂对不同离子交换能力不同，有些离子容易交换，但是很难。离子交换的条件和外部因素也有关系，水的选择会影响到离子交换树脂法。这就说明，离子交换树脂对离子选择性的要求很高。而对于等价离子，对离子半径小的的选择性居多。在相同的条件之下，原子的数量与离子的半径也有很大关系，树脂的选择与离子的分离也有较大关系。
        离子交换是一种可顺可逆的过程，但值得强调的事情是这种离子交换的反应不可以在溶液中进行试验，这样会使试验失败。这种反应可以在树脂中反复使用。这说明，离子交换树脂法是一种设备相对来说简单，容易操作，流程较短的方法。同时树脂还可以再生，现在在废水处理上进行了广泛的应用。
        总结：
        离子交换树脂法处理重金属废水，改善水源质量，实现重金属的回收，这也显示了此方法的优越性。但是离子树脂法成本过高，使用中还容易污染，还有各种条件的限制。所以在未来需要对离子树脂法做出改良，使之更加适应其发展。
        参考文献：
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        [3]王瑞祥,曾青云,刘建华. 离子交换法处理含络合铜废水的实验研究[J]. 江西有色金属,2003,(1):