硼離子吸附樹脂,超純水除硼
隨著(zhu)硼(peng)(peng)(peng)(peng)工業的(de)(de)發(fa)展及人們對水中硼(peng)(peng)(peng)(peng)污(wu)染問題的(de)(de)重視,水中硼(peng)(peng)(peng)(peng)的(de)(de)去除(chu)(chu)越(yue)來越(yue)引起人們的(de)(de)廣泛關(guan)注。硼(peng)(peng)(peng)(peng)的(de)(de)去除(chu)(chu)方法(fa)有很多種,目前,采用離子交換提硼(peng)(peng)(peng)(peng)法(fa)是能滿(man)足深度除(chu)(chu)硼(peng)(peng)(peng)(peng)要(yao)求的(de)(de)佳(jia)方法(fa),該方法(fa)主要(yao)用于低濃度硼(peng)(peng)(peng)(peng)溶(rong)液(ye)的(de)(de)除(chu)(chu)硼(peng)(peng)(peng)(peng),需(xu)結合其他(ta)除(chu)(chu)硼(peng)(peng)(peng)(peng)方法(fa)進行整體凈(jing)化除(chu)(chu)硼(peng)(peng)(peng)(peng)。
水(shui)體中硼(peng)的性質
環境中不存在(zai)(zai)(zai)元素態的硼(peng),主要以硼(peng)酸[B(OH)3或H3BO3]、硼(peng)酸鹽(yan)和(he)硼(peng)硅酸鹽(yan)的形式(shi)存在(zai)(zai)(zai)。其(qi)中,硼(peng)酸極易溶解于水(shui),25℃時其(qi)溶解度為(wei)55g/L,在(zai)(zai)(zai)水(shui)中呈弱酸性,其(qi)解離(li)方程為(wei):
因其pKA在25℃時為9.2,當pH>9.2時,主要以(yi)(yi)硼酸(suan)根(H2BO3-)離(li)子(zi)形式存(cun)在;當pH<9.2時,以(yi)(yi)電中性(xing)的硼酸(suan)[B(OH)3]為主導。而(er)硼酸(suan)的實際pKA易受溶(rong)液離(li)子(zi)強度影響,當強電解質(zhi)存(cun)在時,更傾向于以(yi)(yi)硼酸(suan)鹽(yan)形式存(cun)在。
CH-99除硼(peng)離子交(jiao)換樹脂
離子交換樹脂都是用有機合成方法制成,通過在具有三維空間立體網絡結構的骨架上導入不同類型的功能活性基團而制成。CH-99樹脂具有與硼能夠生成絡合物的功能基團多羥基胺(Polyhydroxy amine),骨架為一種苯乙烯和二乙烯苯交聯的樹脂,多羥基能夠與硼絡合,達到選擇性吸附硼的目的。CH-99樹脂具有吸附(fu)速度(du)高和吸附(fu)能(neng)力強等特點,可降低(di)整(zheng)體(ti)使用成本、綜合經濟效益尤為顯著(zhu),尤其(qi)適合作低(di)濃度(du)環境下硼元(yuan)素的(de)高速吸附(fu)材料。
CH-99樹脂除硼原理(li)
離(li)子(zi)(zi)交(jiao)換法的(de)(de)機理是(shi)利用離(li)子(zi)(zi)交(jiao)換樹脂上的(de)(de)功(gong)能(neng)(neng)基(ji)團與目標(biao)離(li)子(zi)(zi)發(fa)生(sheng)(sheng)交(jiao)換反應,從而達到分離(li)濃縮的(de)(de)目的(de)(de)。CH-99離(li)子(zi)(zi)交(jiao)換樹脂這種化學結構(gou)在官能(neng)(neng)團中具有多羥基(ji)部分與硼(peng)之(zhi)間生(sheng)(sheng)成絡(luo)(luo)合(he)陰離(li)子(zi)(zi),其(qi)胺基(ji)部分作(zuo)為陰離(li)子(zi)(zi)交(jiao)換基(ji)捕(bu)捉生(sheng)(sheng)成的(de)(de)絡(luo)(luo)合(he)陰離(li)子(zi)(zi),從而選(xuan)擇吸附(fu)硼(peng)離(li)子(zi)(zi)。CH-99樹脂不受大量共存鹽(yan)類的(de)(de)影響,其(qi)反應對pH值很敏感,絡(luo)(luo)合(he)離(li)子(zi)(zi)只(zhi)有在中性或堿(jian)性溶(rong)液里(li)才(cai)能(neng)(neng)生(sheng)(sheng)成,在酸(suan)性溶(rong)液里(li)絡(luo)(luo)合(he)離(li)子(zi)(zi)分解(jie)。
樹脂除硼效(xiao)果(guo)主要影(ying)響因素
離子交換樹(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)(zhi)的(de)除硼(peng)(peng)效果主要受水中其他離子、樹(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)(zhi)粒(li)徑(jing)(jing)等因(yin)素的(de)影響(xiang)。1、鈉和氯離子的(de)存在不(bu)會對CH-99樹(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)(zhi)的(de)硼(peng)(peng)吸(xi)附性能(neng)產生(sheng)太大(da)的(de)影響(xiang),Na2SO4和CaCl2的(de)存在會影響(xiang)樹(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)(zhi)的(de)硼(peng)(peng)吸(xi)附性能(neng)。2、粒(li)徑(jing)(jing)的(de)減小可提供更大(da)的(de)吸(xi)附表面積,減少樹(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)(zhi)的(de)用(yong)量。由(you)于顆(ke)粒(li)越小,硼(peng)(peng)酸的(de)擴散速度(du)越快,因(yin)此顆(ke)粒(li)越小除硼(peng)(peng)率越高。
樹脂除硼技術應(ying)用及再生處理
1、硼的聯合分(fen)離(li)法先用其他(ta)方(fang)(fang)法(fa)(如吸附法(fa))作為前(qian)置處理,以去(qu)除溶液(ye)中大(da)部分硼(peng),再(zai)用離子(zi)交(jiao)(jiao)換法(fa)去(qu)除剩余的(de)少量(liang)硼(peng),此(ci)方(fang)(fang)法(fa)降低了(le)樹脂的(de)工作量(liang)及成本,同時利用離子(zi)交(jiao)(jiao)換分離硼(peng)的(de)性,有利于大(da)規模工業化硼(peng)的(de)分離。硼(peng)的(de)聯合分離法(fa)是其他(ta)單(dan)個分離方(fang)(fang)法(fa)所具(ju)備優點(dian)的(de)集合。
2、再生處理吸附飽和后(hou)(hou)的樹(shu)脂須經過再生才能再次使用,通(tong)常(chang)是(shi)將其用硫酸或鹽酸洗(xi)脫,經蒸餾(liu)(liu)水洗(xi)滌后(hou)(hou),用氫氧化(hua)鈉進(jin)行再生,后(hou)(hou)再經蒸餾(liu)(liu)水洗(xi)滌即(ji)完成(cheng)再生過程。
再生原理:
轉型原理:
應用案例
日本電氣硝子公司,在他們制造特種玻璃產(chan)品的(de)(de)廢水線上增加廢水處理系統,增設新(xin)設備(bei)的(de)(de)目的(de)(de)是把硼的(de)(de)含量從1-2mg/L降低(di)到(dao)0.1mg/L 以(yi)下,砷的(de)(de)含量從0.02mg/L降低(di)到(dao)0.01mg/L以(yi)下。提標(biao)改造后,就可以(yi)將達(da)標(biao)廢水排(pai)放到(dao)日本廢水管(guan)理條例嚴(yan)格的(de)(de)地區--琵琶湖。廢水處理系統除硼樹(shu)脂(zhi)CH-99以(yi)逆流運行的(de)(de)形式(shi)實(shi)現(xian),除砷樹(shu)脂(zhi)以(yi)順流的(de)(de)形式(shi)實(shi)現(xian):
Q=30t/h
Q除硼樹脂(zhi)=3.3方
V除硼工作流速=10BV/H
Q除(chu)砷樹脂=1.5方
V除砷(shen)流速=20BV/H
出水指標:B<0.1mg/l
Q周(zhou)期制水量:2880m3