特種離子交換樹脂在環保廢水中的應用
前言(yan)
隨著國家對環保標準要求的不(bu)斷提高,在石油(you)化(hua)工、煤化(hua)工、食品(pin)(pin)、發酵、醫藥行(xing)業(ye)(ye)的飛速發展,產(chan)品(pin)(pin)品(pin)(pin)種、質量不(bu)斷提升,在這些行(xing)業(ye)(ye)三廢處理新技術、新工藝(yi)(yi)中普遍(bian)采用(yong)離子交換法來提純和(he)用(yong)吸(xi)附(fu)樹脂(zhi)(zhi)來脫色(se)、除(chu)味、除(chu)農藥殘留(liu)及部分有機毒物。為能進一步了解(jie)螯合(he)樹脂(zhi)(zhi)和(he)吸(xi)附(fu)樹脂(zhi)(zhi)的產(chan)品(pin)(pin)性能、特點、更(geng)好(hao)(hao)更(geng)合(he)理地選(xuan)配螯合(he)樹脂(zhi)(zhi)和(he)吸(xi)附(fu)樹脂(zhi)(zhi),選(xuan)擇合(he)適(shi)(shi)的工藝(yi)(yi)、運(yun)行(xing)參數(shu)。為更(geng)好(hao)(hao)地服務上述(shu)行(xing)業(ye)(ye),我公司科技人員通過近幾年的研究(jiu),開發出適(shi)(shi)合(he)行(xing)業(ye)(ye)處理的螯合(he)樹脂(zhi)(zhi)和(he)DA201-C系列吸(xi)附(fu)樹脂(zhi)(zhi),并實現(xian)了工業(ye)(ye)化(hua)應用(yong)。
一、企業簡介
蘇青集(ji)團(原(yuan)江陰(yin)市有機化工(gong)廠)創建于1970年,近四十年來一直是中國(guo)最大、最強的(de)離子(zi)交(jiao)換(huan)(huan)(huan)樹(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)和(he)特種樹(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)企業(ye),又是新(xin)、特、專、異樹(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)的(de)研發基地、離子(zi)交(jiao)換(huan)(huan)(huan)樹(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)國(guo)家標準工(gong)作組、中國(guo)離子(zi)交(jiao)換(huan)(huan)(huan)樹(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)副理(li)事長(chang)單位。45余年來公(gong)司(si)一直從事離子(zi)交(jiao)換(huan)(huan)(huan)樹(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)、填料、交(jiao)換(huan)(huan)(huan)器設(she)備(bei)的(de)研究、開發、設(she)計、制造(zao)及工(gong)程(cheng)安裝(zhuang)調試。公(gong)司(si)先后(hou)通過ISO9001:2008質量管(guan)理(li)體系認證(zheng)(zheng)(zheng)、ISO14001:2004環境(jing)管(guan)理(li)體系認證(zheng)(zheng)(zheng)、OHSAS18001:2007職業(ye)健康安全管(guan)理(li)體系認證(zheng)(zheng)(zheng),并先后(hou)獲得(de)(de)中國(guo)馳名(ming)商標、中國(guo)制造(zao)網SGS認證(zheng)(zheng)(zheng)、美(mei)國(guo)食(shi)品藥品協會FDA認證(zheng)(zheng)(zheng)、美(mei)國(guo)衛(wei)生(sheng)(sheng)會NSF認證(zheng)(zheng)(zheng),江蘇省(sheng)飲用(yong)水(shui)和(he)食(shi)品衛(wei)生(sheng)(sheng)許可批(pi)件、江蘇省(sheng)名(ming)牌產(chan)(chan)品、省(sheng)級(ji)企業(ye)技(ji)(ji)術(shu)中心、江蘇省(sheng)“重合同守信譽企業(ye)”、”AAA”級(ji)銀行信用(yong)等級(ji)企業(ye),江蘇省(sheng)離子(zi)交(jiao)換(huan)(huan)(huan)樹(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)與吸附樹(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)工(gong)程(cheng)技(ji)(ji)術(shu)研究中心。凝結水(shui)精處(chu)理(li)樹(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)、粉末樹(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)、乙二醇(chun)脫醛樹(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)先后(hou)獲得(de)(de)了國(guo)家專利和(he)十一項國(guo)家實用(yong)新(xin)型專利證(zheng)(zheng)(zheng),D003NJ、D203NJ凝結水(shui)精處(chu)理(li)樹(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)獲得(de)(de)省(sheng)高新(xin)產(chan)(chan)品。
離子交換樹脂:目前擁有江陰、連云港、湖北黃梅三大生產(chan)(chan)(chan)基地,員(yuan)工(gong)500余(yu)名,其(qi)(qi)中(zhong)博士4名、高級技術人(ren)員(yuan)20名、中(zhong)級職稱和(he)管(guan)理人(ren)員(yuan)150余(yu)名。占(zhan)地面積295000平方米(其(qi)(qi)中(zhong)蘇(su)青生態園120000平方米),資產(chan)(chan)(chan)超(chao)8余(yu)億元,年生產(chan)(chan)(chan)各(ge)類離(li)子交換(huan)樹脂和(he)特種樹脂60000噸,共(gong)300多個品(pin)(pin)種和(he)規格。產(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)覆蓋(gai)中(zhong)國(guo)45%以(yi)上的市(shi)場份(fen)額、其(qi)(qi)中(zhong)300MW以(yi)上機組及中(zhong)國(guo)特大型(xing)和(he)大型(xing)企(qi)業占(zhan)80%左(zuo)右的份(fen)額,國(guo)際覆蓋(gai)80多個國(guo)家和(he)地區,180多個客戶,產(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)涉及電力(li)、石(shi)油、化工(gong)、煤化工(gong)、醫(yi)藥、食品(pin)(pin)、發酵、冶(ye)金、環保、電子、輕紡等領域。
二、蘇青牌螯合系列樹脂在冶金廢水上的應用
(一)、D401、D402亞胺基二乙酸樹脂和D402-II胺基膦酸樹脂
1、D401、D402和(he)D402-II螯合樹脂的理化性能指標
樹脂 | D401 | D402 | D402-II | ||
功能基團 | 亞胺基二乙酸 | 胺基膦酸 | |||
含水量% | 52 - 58 | 52 - 58 | 55-65 | ||
質量交換量mmmol/g | 1.95(螯合銅) | 1.45(螯合鈣) | 1.45(螯合鈣) | ||
體積交換容量mmol/ml | 0.6(螯合銅) | 0.5(螯合鈣) | 0.5(螯合鈣) | ||
濕視密度g/ml | 0.72 -0.78 | ||||
濕真密度g/ml | 1.15 -1.25 | ||||
粒度范圍(0.4-1.25mm) | ≧95% | ||||
有效粒徑mm | 0.4-0.7 | ||||
轉型膨脹率(H→Na) | ≦40% | ||||
pH使用范圍 | 3-12 | ||||
最適pH范圍 | 8-9 | ||||
最高使用溫度 | 80℃ | ||||
出廠離子型態 | Na | ||||
外觀 | 乳白色至淡黃色圓球 | 淡灰色或淡黃色圓球 |
2、使用范圍
2.1、D401和D402雖同(tong)為亞胺基(ji)乙(yi)二酸型(xing)螯合樹脂(zhi),但(dan)制(zhi)(zhi)備工藝不同(tong),價(jia)格也(ye)有所差(cha)異。D402-II為胺基(ji)膦酸型(xing)螯合樹脂(zhi)。這(zhe)三種樹脂(zhi)均(jun)可(ke)以(yi)從(cong)堿金(jin)屬(shu)(shu)(鋰鈉鉀等(deng))的鹽(yan)溶(rong)液中(zhong)(zhong)選擇性地(di)吸附堿土金(jin)屬(shu)(shu)(鈣、鎂(mei)(mei)、鍶、鋇(bei)等(deng))離子以(yi)及(ji)其它二價(jia)和二價(jia)以(yi)上金(jin)屬(shu)(shu)離子。此類(lei)螯合樹脂(zhi)最常(chang)見的用途即(ji)是氯堿工業中(zhong)(zhong)二次鹽(yan)水(shui)的軟化精制(zhi)(zhi),可(ke)使鹽(yan)水(shui)中(zhong)(zhong)鈣、鎂(mei)(mei)、鐵的總(zong)含量低于20ug/l。
2.2、由(you)于亞胺基二(er)乙酸型螯(ao)合樹脂對金(jin)屬離子選(xuan)擇性的差異更大(da),D401和D402亦可用于過渡金(jin)屬如銅(tong)、鎳(nie)等從賤金(jin)屬中分(fen)離。
3、三(san)種樹(shu)脂的使用(yong)方法類似,現簡述(shu)如下:
3.1、按設計量(liang)將樹脂裝(zhuang)入交換(huan)柱中(注意(yi),樹脂的最低高度應(ying)不小于800mm)。
3.2、通入清(qing)水反(fan)洗樹脂,并(bing)控制流速使樹脂反(fan)洗展(zhan)開率達75-100%(反(fan)洗流速約為(wei)(wei)10-15m/h),時間約為(wei)(wei)10-20min,至(zhi)出水清(qing)澈無雜質為(wei)(wei)止。
3.3、停止反洗,使樹脂(zhi)自然(ran)沉(chen)降。然(ran)后調節交換柱內的(de)水位至樹脂(zhi)層(ceng)上面20-30cm。
3.4、通(tong)入(ru)樹脂體積2-3倍(bei)的(de)3-4%HCl溶液(ye),約1小時通(tong)完。(酸液(ye)最好用除鹽水配制(zhi))。
3.5、繼(ji)續以同樣(yang)的流速用(yong)除鹽水置換樹脂,至出水pH至4-5。
3.6、以同樣的速度通(tong)入(ru)2-3BV的4-5%NaOH,約1小時通(tong)完。(堿液最好用(yong)除(chu)鹽水配(pei)制)。
3.7、繼續(xu)以同(tong)樣的速度(du)通入除鹽水(shui)進行置換(huan),時間約60min。
3.8、然(ran)后以運行流(liu)速(10-30m/h)繼(ji)續用除(chu)鹽水對(dui)樹脂(zhi)進行清洗(xi)至pH為8-9,即(ji)可投入運行。
3.9、待樹(shu)脂失效后,重(zhong)復上述3.2-3.8)的(de)操(cao)作再生即可(ke)。
3.10、說明:
有時樹(shu)脂是用于某(mou)些金(jin)屬的(de)(de)回(hui)收,則在(zai)步(bu)驟(zou)3.4可使用濃(nong)度較高的(de)(de)硫酸(如10-15%)以獲(huo)得較高濃(nong)度的(de)(de)金(jin)屬硫酸鹽(yan)。
(二)、D403硼選擇性樹脂
1、D403硼(peng)選擇性樹脂(zhi)的理化性能指標
樹脂 | D403 | D403-II |
功能基團 | 葡甲胺 | 葡甲胺 |
含水量% | 52 -60 | 52 -60 |
質量交換量mmmol/g | ≧2.7 | ≧2.7 |
體積交換容量mmol/ml | 0.9 | 0.9 |
濕視密度g/ml | 0.70 -0.76 | 0.70 -0.76 |
濕真密度g/ml | 1.08 -1.18 | 1.08 -1.18 |
粒度范圍(0.4-1.25mm) | ≧95% | |
有效粒徑mm | 0.4 -0.7 | |
轉型膨脹率(OH→Cl) | ≦40% | ≦10% |
pH適用范圍 | ≧6 | |
最適pH范圍 | 8-10 | |
最高使用溫度 | 60℃ | |
出廠離子型態 | 游離胺型 | |
外觀 | 乳白色或淡黃色圓球 |
2、使用范圍(wei):
葡甲胺(an)型的(de)樹(shu)脂(zhi)(zhi)可(ke)以(yi)(yi)選擇性地(di)從淡(dan)水、海水或鹵水中(zhong)吸附富集硼以(yi)(yi)用(yong)(yong)于環境保(bao)護或硼酸鹽的(de)生產。也可(ke)用(yong)(yong)于高純(chun)水中(zhong)硼的(de)選擇性去(qu)除。該類樹(shu)脂(zhi)(zhi)是(shi)在偏堿性的(de)介(jie)質中(zhong)進行硼的(de)吸附,而在酸性條(tiao)件下進行解(jie)析。然后再(zai)將樹(shu)脂(zhi)(zhi)轉為游離(li)胺(an)型再(zai)使用(yong)(yong)。
D403和D403-II的(de)生產工藝有所區(qu)別(bie),前(qian)者(zhe)成本較(jiao)(jiao)低(di),后者(zhe)成本較(jiao)(jiao)高。但后者(zhe)對硼的(de)吸附量較(jiao)(jiao)大,硼的(de)泄露量也較(jiao)(jiao)低(di)。
3、預處理和(he)使用方法如下:
3.1、按設計量將樹(shu)脂(zhi)裝入交換柱中(注意,樹(shu)脂(zhi)的最低高度應(ying)不(bu)小(xiao)于800mm)。
3.2、通入清水反洗樹脂(zhi),并控(kong)制流速使樹脂(zhi)反洗展開(kai)率達(da)75-100%(反洗流速約為10-15m/h),時間約為10-20分鐘(zhong),至出水清澈無雜質為止(zhi)。
3.3、停止反洗,使樹(shu)脂(zhi)自然沉降(jiang)。然后調(diao)節(jie)交換柱(zhu)內的水位至樹(shu)脂(zhi)層上面20-30cm。
3.4、通入(ru)樹脂體(ti)積2倍的3-4%HCl,約1小(xiao)時(shi)通完。
3.5、繼續以同樣的速度用(yong)清(qing)水(shui)淋洗樹脂,至出水(shui)pH至3-4。用(yong)時約1小時,用(yong)水(shui)約2-3BV。
3.6、以同樣(yang)的速度通(tong)(tong)入2BV的4-5%NaOH,約1小時通(tong)(tong)完。
3.7、繼(ji)續(xu)以同(tong)樣的速度通(tong)入(ru)清水(shui)(shui)進行置換,時間(jian)約(yue)(yue)1小時,用水(shui)(shui)量約(yue)(yue)2BV。
3.8、然后以運行(xing)流速(10-30m/h)繼續用清水淋洗樹脂至pH為(wei)8-9,即可投入運行(xing)。
3.9、待樹(shu)脂失效而(er)需(xu)要進行再(zai)(zai)生時,重復上述3.2-3.8的操作(zuo)即(ji)可。如(ru)果要求(qiu)出水(shui)(shui)的pH與(yu)進水(shui)(shui)不(bu)產(chan)生明顯(xian)提高,則對D403-II而(er)言,在步(bu)驟(zou)3.7后先通入(ru)1BV的5-6%NaCl溶液,再(zai)(zai)繼續步(bu)驟(zou)3.8。
3.10、如果樹脂是用(yong)于硼(peng)(peng)產品的富集生產,則在步驟3.4可使用(yong)濃度(du)較高的硫酸(suan)(如10-15%)以(yi)獲得(de)較高濃度(du)的硼(peng)(peng)酸(suan)。也可以(yi)將前(qian)一次(ci)的酸(suan)解(jie)析液再(zai)用(yong)一次(ci)以(yi)提高解(jie)析液中硼(peng)(peng)酸(suan)的含量。然(ran)后再(zai)通(tong)入部份(fen)新(xin)鮮酸(suan)解(jie)析液以(yi)徹底解(jie)析。
(三)、D405汞選擇性樹脂
1、D405汞選擇性(xing)樹脂(zhi)的理化(hua)性(xing)能指(zhi)標(biao)
樹脂 | D405 |
功能基團 | 巰基 |
含水量% | 45-50 |
質量交換量mmmol/g | / |
體積交換容量mmol/ml | ≧0.8(Hg2+) |
濕視密度g/ml | 0.72 -0.78 |
濕真密度g/ml | 1.02 -1.08 |
粒度范圍(0.4-1.25mm) | ≧95% |
有效粒徑mm | 0.4-0.7 |
轉型膨脹率 | / |
最高使用溫度 | 80℃ |
出廠離子型態 | H |
外觀 | 淡黃色圓球 |
2、使(shi)用(yong)范(fan)圍:
D405汞(gong)(gong)選擇性樹脂可以吸附(fu)(fu)各種形態的有機汞(gong)(gong)和無機汞(gong)(gong)。由于(yu)其對汞(gong)(gong)的吸附(fu)(fu)力(li)很強且(qie)吸附(fu)(fu)量較大,尤其適用于(yu)含汞(gong)(gong)廢水的精處理。經D405處理過的水中汞(gong)(gong)含量可達到檢測不到的水平。
3、使用方法:
吸飽(bao)汞(gong)的(de)D405樹(shu)脂,可以用濃鹽酸對汞(gong)進(jin)行較徹(che)底的(de)解析(xi)(xi)。經水洗后,樹(shu)脂可以重復使(shi)用。但(dan)是,由于汞(gong)的(de)毒性很大,解析(xi)(xi)下來的(de)含(han)(han)汞(gong)廢(fei)液需要特別處(chu)理(li)。很不方(fang)便(bian)。因此,對含(han)(han)汞(gong)廢(fei)水一般的(de)處(chu)理(li)方(fang)案為:
1、如果(guo)廢水的(de)汞含量較(jiao)高,如在mg/l級或更高,則可先用Na2S將(jiang)廢水中的(de)汞沉淀出來。經過濾后,水中汞含量一般(ban)可達數十µg/l級。含汞固體廢料另外處理。
2、µg/l級汞含量的廢水,進入(ru)D405吸(xi)附(fu)柱進行汞吸(xi)附(fu)。流速為5-10BV/h。
3、吸(xi)附采(cai)用(yong)雙(shuang)柱(zhu)串(chuan)聯的方式(shi)進行(xing)。待第(di)二(er)柱(zhu)檢測到汞(gong)(gong)(gong)泄(xie)漏時,將第(di)一柱(zhu)中的樹(shu)脂(zhi)用(yong)新樹(shu)脂(zhi)置換后做(zuo)為(wei)第(di)二(er)柱(zhu),原第(di)二(er)柱(zhu)改為(wei)第(di)一柱(zhu),然后繼續運行(xing)。用(yong)過(guo)的樹(shu)脂(zhi)則吸(xi)飽了汞(gong)(gong)(gong),同(tong)含汞(gong)(gong)(gong)固(gu)體廢料(liao)一起直接去含汞(gong)(gong)(gong)廢料(liao)處(chu)理(li)填埋場。
看起來(lai),D405樹(shu)(shu)脂一次性(xing)使(shi)用不經濟。但(dan)因(yin)為汞(gong)的(de)特殊性(xing),再加上(shang)廢水(shui)經過Na2S預(yu)處(chu)(chu)理(li),廢水(shui)中汞(gong)含量降到µg/l級后,樹(shu)(shu)脂對廢水(shui)的(de)處(chu)(chu)理(li)倍數一般(ban)可達到數萬或(huo)數十萬倍自身體積。因(yin)此,這(zhe)種處(chu)(chu)理(li)方案實(shi)際上(shang)最為方便而(er)且(qie)成(cheng)本(ben)較低。
(四)、D405-II貴金屬吸附樹脂
1、D405-II貴金屬吸附樹脂的(de)理(li)化性能指(zhi)標
樹脂 | D405-II |
功能基團 | 硫脲基 |
含水量% | 52 -60 |
質量交換量mmmol/g | / |
體積交換容量mmol/ml | ≧1.0 |
濕視密度g/ml | 0.65 -0.77 |
濕真密度g/ml | 1.03 -1.10 |
粒度范圍(0.4-1.25mm) | ≧95% |
有效粒徑mm | 0.4-0.7 |
轉型膨脹率 | / |
pH適用范圍 | ≦6 |
最高使用溫度 | ≦80℃ |
出廠離子型態 | Cl |
外觀 | 乳白色或淡黃色圓球 |
2、使(shi)用方法:
2.1、D405-II樹脂含有(you)硫脲(niao)功(gong)能基團,對貴金屬尤其是鉑和鈀等有(you)很強的吸附能力。但該樹脂對堿不穩定,只能在偏酸性(xing)環境中使用。
2.2、由于D405-II所吸附的(de)金(jin)屬(shu)(shu)價格昂(ang)貴(gui),樹脂也經(jing)常是一次性使用。即,吸飽貴(gui)金(jin)屬(shu)(shu)的(de)樹脂直接進(jin)焚燒爐焚燒以回收貴(gui)金(jin)屬(shu)(shu)。
(五)、D409鎵回收專用樹脂
鎵(jia)是一種用途廣泛的(de)(de)稀有金屬。隨著(zhu)半導體技術的(de)(de)迅速(su)發展,鎵(jia)的(de)(de)需求量也(ye)迅速(su)增加。而世界上(shang)約90%的(de)(de)鎵(jia)是從氧化鋁生產(chan)母液中提取所得。
鎵(jia)的(de)提取方法有(you)很(hen)多(duo)種(zhong),樹脂法則以其對鎵(jia)的(de)高(gao)選擇性,簡單的(de)操作和(he)較高(gao)的(de)回(hui)收率,而(er)具有(you)較大的(de)優勢,得到了(le)廣泛的(de)應(ying)用。
蘇(su)青牌D409為一種(zhong)鎵(jia)(jia)吸附專用(yong)樹脂。通過對交(jiao)聯度、孔結(jie)構以及官能團的優化調整(zheng),使得(de)D409不但對鎵(jia)(jia)具有很高的吸附選擇(ze)性,而且吸附量高,機械強度好,使用(yong)壽命長(chang)。可廣泛應用(yong)于從水溶(rong)液(ye)中(zhong)吸附富集鎵(jia)(jia),特別(bie)適用(yong)于從拜(bai)耳法制備三氧(yang)化二鋁的種(zhong)分(fen)母液(ye)中(zhong)富集提取鎵(jia)(jia)。
一、理化性能指標:
指標名稱 | 控制范圍 |
含水量(%) | 55~65 |
鎵吸附量(g/L) | 3.5~4.0 |
濕視密度(g/ml) | 0.68~0.78 |
濕真比重(g/ml) | 1.05~1.15 |
粒度范圍(0.6~1.3mm)% | ≧95 |
有效粒徑(mm) | 0.70~0.90 |
均一系數 | ≦1.5 |
轉型膨脹率(%) | ≦20 |
滲磨圓球率(%) | ≧95 |
外觀 | 淡黃色或淺灰色球狀顆粒 |
用途:
適用于強堿溶液中提(ti)取(qu)金屬鎵。
(六)、SQD-74濃鹽酸中除鐵樹脂
指標名稱 | SQD-74 | |
全交換容量mmol/ g≥ | 3.80 | |
強型基團容量mmol/ g≥ | 3.80 | |
體積交換容mmol/ ml≥ | 1.15 | |
含水量% | 50-60 | |
濕視密度g/ml | 0.63-0.73 | |
濕真密度g/ml | 1.06-1.10 | |
粒度% | (0.45-1.25)mm≥95 | |
磨后圓球率%≥ | 90 | |
外觀 | 乳白色不透明球狀顆粒 | |
出廠型式 | CL | |
用途 | 25%~30%的濃鹽酸中除Fe離子,純水解析即可重復使用。 |
三、DA201-C系列吸附樹脂性
1、DA201-C系列(lie)吸附(fu)樹脂性能特點
比(bi)表面積大:1000-1300m2/g
吸附率(lv)高(gao):≥100g/l
孔徑小卻均(jun)勻:3-4nm
脫(tuo)附率高(gao):≥95%
適用范圍廣:發酵液、各類(lei)果汁、各種淀粉糖(tang)、果糖(tang)等(deng)脫色(se)、除(chu)味(wei)、除(chu)農藥殘(can)留
2、DA201-C系(xi)列(lie)吸附樹(shu)脂(zhi)具有一定的選擇吸附性能
選擇吸附酚、苯(ben)酚類有(you)機化合(he)物;
選擇吸附苯、苯環類有(you)機化合物;
選(xuan)擇吸附N、P、C有機化(hua)合物;
選擇吸附胺類有機化合物;
選擇吸附磺酸有機化合物;
選(xuan)擇吸附(fu)羥酸有機化合物;
選擇吸附各類有(you)機(ji)、無機(ji)類農藥;
選擇吸(xi)附各類有機、無機類色素。
3、DA201-C系列吸(xi)附樹脂具有超(chao)強吸(xi)附能力
吸附酚、苯(ben)酚類有機化合物≥100g/l;
吸(xi)附(fu)苯(ben)、苯(ben)環類有機化(hua)合物(wu)≥150g/l;
吸附(fu)N、P、C化合物≥150g/l;
吸附磺酸、羥酸有機化合物≥200g/l;
吸附胺(an)類(lei)有機化合物≥150g/l;
吸附各類有(you)機(ji)、無機(ji)類農藥≥150g/l;
吸附各類有(you)機、無(wu)機類色(se)素≥200g/l。
4、DA201-C系列吸附(fu)樹脂(zhi)適用脫(tuo)附(fu)劑(ji)廣(guang)且脫(tuo)附(fu)方便
4.1蒸汽噴(pen)蒸洗脫
蒸汽噴蒸一般適用(yong)以(yi)吸(xi)附介(jie)質(zhi)共(gong)沸(fei)點(dian)≤120℃,噴蒸蒸汽壓力≤0.6Mpa,通過冷凝器(qi)冷凝可回收吸(xi)附介(jie)質(zhi)。
4.2溶劑洗脫
甲醇洗(xi):由吸附(fu)塔(ta)上部通入溫度為40-45℃的甲醇,流量為2BV,用量為3-4倍樹(shu)脂體積(ji)。排出液回收至儲罐。
水(shui)(shui)洗:由吸附塔上(shang)部通入工(gong)業水(shui)(shui)清洗至PH與進水(shui)(shui)基(ji)本(ben)相同。排出(chu)液回(hui)收至儲罐。
蒸餾(liu)甲(jia)醇(chun)(chun)洗排出(chu)液:通過蒸餾(liu)塔(ta)蒸餾(liu)冷卻回收甲(jia)醇(chun)(chun),分離酚、苯酚。
精餾(liu)水(shui)洗(xi)排出液:通過精餾(liu)塔精餾(liu)冷卻回收甲醇,分離水(shui)。
4.3堿溶液洗脫
堿洗:由吸附塔上部通入(ru)濃度為4-5%,溫(wen)度為40-45℃的NaOH,流(liu)量為2BV,用量為3-4倍(bei)樹脂體積(ji)。
水洗:由吸附塔上(shang)部通入工業水清洗至PH與(yu)進(jin)水基本相同。
5、DA201-C系列吸(xi)附樹脂具有穩定的物化性能
無溶出物
耐溫高,使用(yong)溫度≥150℃
耐酸、堿(jian)(jian),可在≥30%酸、堿(jian)(jian)中使用(yong)
強度高(gao),使用壽命≥4年(nian)
7.DA201-C系(xi)列吸(xi)附樹脂理(li)化性能指標
含水(shui)量:50-55%
濕(shi)視密(mi)度:0.70-0.80g/ml
濕真密度:1.05-1.07g/ml
粒度:(0.315-1.25)mm≥95%
比表(biao)面積(ji):1000-1300m2/g
平均孔(kong)徑:3-4nm
孔容積:1.0-1.1ml/g
四(si)、客戶(hu)單位(wei)的廢水處理實驗報告
甘(gan)肅金(jin)川公(gong)司鈷車間廢(fei)水(shui)實(shi)驗報告
西恩、蘇青樹脂回收廢水中有價金屬
試驗報告
電鈷車間
2011年11月10日
前(qian)言(yan)
電鈷車(che)間(jian)在(zai)2011年3月(yue)份(fen)完(wan)成了鈷車(che)間(jian)外排(pai)(pai)廢水(shui)(shui)處(chu)理設(she)施改造(zao)項目(mu)的(de)(de)建設(she),該項目(mu)是針對(dui)車(che)間(jian)含有(you)價(jia)(jia)金(jin)屬(shu)的(de)(de)廢水(shui)(shui)達標排(pai)(pai)放并回收(shou)廢水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)有(you)價(jia)(jia)金(jin)屬(shu)為目(mu)的(de)(de)立項建設(she)的(de)(de)。該項目(mu)實施后,在(zai)一定程度上起到了回收(shou)廢水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)有(you)價(jia)(jia)金(jin)屬(shu)的(de)(de)作用,但在(zai)后期運行(xing)中(zhong)(zhong),處(chu)理后的(de)(de)廢水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)金(jin)屬(shu)含量不能夠穩(wen)定控制在(zai)國家排(pai)(pai)放標準之(zhi)內。因(yin)此,為了使外排(pai)(pai)廢水(shui)(shui)處(chu)理設(she)施改造(zao)項目(mu)順利實施,處(chu)理后的(de)(de)廢水(shui)(shui)能夠達標排(pai)(pai)放,車(che)間(jian)對(dui)項目(mu)中(zhong)(zhong)使用的(de)(de)樹(shu)脂(zhi)再(zai)一次進行(xing)了相關的(de)(de)試驗,對(dui)樹(shu)脂(zhi)處(chu)理過程中(zhong)(zhong)流速、樹(shu)脂(zhi)飽和(he)容量以及樹(shu)脂(zhi)的(de)(de)吸附效果作進一步(bu)的(de)(de)考察與驗證(zheng)。
一、試驗目的
1.1對比考察西(xi)恩公司(si)(si)及江蘇(su)蘇(su)青樹脂公司(si)(si)的兩(liang)種樹脂回收廢(fei)水中有價金屬的效(xiao)果。
1.2考察(cha)CN-27樹(shu)脂及SQD-412樹(shu)脂的飽和容量。
二、工藝原理和試驗流程
2.1工(gong)藝原(yuan)理(li)
CN-27及(ji)SQD-412樹脂(zhi)都是能夠吸附鎳、銅(tong)、鈷(gu)等(deng)有價金(jin)屬(shu)的(de)(de)陽離(li)子交換樹脂(zhi),樹脂(zhi)在經(jing)過(guo)鹽酸(suan)(suan)及(ji)NaOH的(de)(de)預處理后,樹脂(zhi)上的(de)(de)Na+可與廢(fei)水中(zhong)的(de)(de)金(jin)屬(shu)離(li)子進行交換,將有價金(jin)屬(shu)離(li)子吸附至樹脂(zhi)上,再(zai)經(jing)過(guo)鹽酸(suan)(suan)進行反洗,將金(jin)屬(shu)離(li)子反洗到鹽酸(suan)(suan)中(zhong),達到廢(fei)水達標排(pai)放、有價金(jin)屬(shu)富集回收的(de)(de)目的(de)(de)。樹脂(zhi)再(zai)經(jing)過(guo)NaOH處理后可重復(fu)使用。反應方程式如下:
2R-Na++Me2+→R2-Me+2Na+
R2-Me+2HCl→2R-H+MeCl2
R-H+NaOH→R-Na+H2O
2.2試驗流程
樹(shu)脂回(hui)收有價金屬試驗工(gong)藝流程(cheng)見圖1。
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圖1樹脂回收有價金屬試驗工藝流圖程
三、試驗設備
該試驗使用的主要儀器見表1。
表1:樹脂回收廢水中有價金屬試驗主要設備
名 稱 | 型號或規格 | 單位 | 數量 |
酸式滴定管 | 50ml | 個 | 2 |
樹脂 | CN-27 | ml | 46 |
樹脂 | SQD-412 | ml | 46 |
燒杯 | 900ml | 個 | 2 |
燒杯 | 2000ml | 個 | 2 |
四、試驗操作步驟
4.1樹(shu)脂(zhi)(zhi)預(yu)處(chu)理:樹(shu)脂(zhi)(zhi)在純水(shui)(shui)中(zhong)浸(jin)泡(pao)(pao)6-8小時(shi),再用(yong)2mol/l的HCl浸(jin)泡(pao)(pao)6-8小時(shi),然后用(yong)水(shui)(shui)洗(xi)至中(zhong)性,再用(yong)2mol/l的NaOH浸(jin)泡(pao)(pao)6-8小時(shi),用(yong)水(shui)(shui)洗(xi)至中(zhong)性,裝入酸式(shi)滴定管內待用(yong)。
4.2進液(ye):將4000t廢水(shui)處理崗(gang)位所取的廢水(shui)在樹(shu)脂柱中由上至下進液(ye),流速控制在6Bv/h,交換后液(ye)連續(xu)取樣分析(xi)其中Ni、Cu、Co、Fe、Mn含量。
4.3飽和(he)容(rong)量(liang):取(qu)含Ni約(yue)40g/L的硫酸鎳溶液,將(jiang)樹脂(zhi)放(fang)入該溶液中(zhong)攪拌(ban)浸泡6-8小時,使樹脂(zhi)達到飽和(he)。用(yong)7%的鹽酸反洗(xi),使吸附(fu)在(zai)樹脂(zhi)上的金屬(shu)離子與H+交換(huan),金屬(shu)離子進(jin)入反洗(xi)液中(zhong)而得以富集回收,對反洗(xi)液取(qu)樣分析其中(zhong)Ni、Cu、Co、Fe、Mn含量(liang)。反洗(xi)后樹脂(zhi)再用(yong)水洗(xi)至中(zhong)性。
4.4樹(shu)(shu)脂再生:采(cai)用5%氫氧化鈉溶液浸泡樹(shu)(shu)脂6-8小時(shi),使溶液中(zhong)Na+與樹(shu)(shu)脂中(zhong)H+交換,從(cong)而使樹(shu)(shu)脂得以再生。再用水將堿泡后(hou)的(de)樹(shu)(shu)脂洗(xi)至中(zhong)性(xing),待循環(huan)使用。
五、試驗數據分析
5.1、交換前液
交換前(qian)液為4000t萃(cui)取(qu)班廢水處理崗位(wei)的廢水,分析數(shu)據(ju)分析見表2。
表2交換(huan)前液的數據分析(g/l)
成分 | Ni | Co | Cu | Fe | Mn |
交換前液 | 0.38 | 0.0018 | 0.0015 | 0.00067 | 0.0021 |
5.2、交換后(hou)液(ye)
廢(fei)水經(jing)從上而下進入樹脂柱處理后(hou),對吸附后(hou)液取樣(yang)分析。交換后(hou)液的(de)數據分析見表3。
表(biao)3:交換(huan)后液的數(shu)據分析(g/l)
|
編號 | Ni | Co | Cu | Fe | Mn |
CN-27交換后液 |
1 | 0.0011 | 0.00095 | 0.00057 | 0.0007 | 0.0005 |
2 | 0.0017 | 0.001 | 0.00034 | 0.00076 | 0.0005 | |
3 | 0.0013 | 0.0012 | 0.00061 | 0.00073 | 0.0005 | |
4 | 0.0015 | 0.0012 | 0.00038 | 0.00078 | 0.0005 | |
5 | 0.0015 | 0.00098 | 0.00044 | 0.0017 | 0.0005 | |
SQD-412交換后液 | 1 | 0.001 | 0.00072 | 0.00084 | 0.002 | 0.0013 |
2 | 0.0012 | 0.0011 | 0.00022 | 0.0024 | 0.0015 | |
3 | 0.0012 | 0.0031 | 0.0004 | 0.0013 | 0.0005 | |
4 | 0.0012 | 0.0046 | 0.00064 | 0.0014 | 0.00052 | |
5 | 0.0073 | 0.0016 | 0.00013 | 0.0017 | 0.001 |
圖3 CN-27交換后液各元素含量折線圖
圖4 SQD-412交換后液各元素含量折線圖
從上述數據分析(xi)圖表可以看出(chu),CN-27樹(shu)脂(zhi)交換后(hou)(hou)液(ye)中(zhong)(zhong)Ni、Cu、Co、Fe、Mn含量全(quan)部在(zai)0.002g/l以下,較SQD-412樹(shu)脂(zhi)交換后(hou)(hou)液(ye)中(zhong)(zhong)金屬(shu)含量更為(wei)穩定。SQD-412樹(shu)脂(zhi)吸(xi)附(fu)后(hou)(hou)液(ye)中(zhong)(zhong)Ni含量比CN-27更低(di)(SQD-4125號吸(xi)附(fu)后(hou)(hou)液(ye)數據可能(neng)存在(zai)取樣(yang)誤差(cha)),SQD-412樹(shu)脂(zhi)對Ni的(de)吸(xi)附(fu)效果較CN-27樹(shu)脂(zhi)稍好(hao)。
5.3、飽和容量
取(qu)含(han)Ni為40g/L左(zuo)右的硫酸(suan)鎳溶(rong)液對兩種樹脂浸泡(pao)至樹脂吸附飽和,再用(yong)6-7%的鹽酸(suan)進行反洗(xi),反洗(xi)液取(qu)樣分析數據見表4:
表(biao)4:反洗液數(shu)據(ju)統(tong)計(g/l)
元素 | Ni | Co | Cu | Fe | Mn | 樹脂 | 反洗液 |
CN-27反洗液 | 0.062 | 0.0005 | 0.0001 | 0.0005 | 0.0005 | 46mL | 1600mL |
SQD-412反洗液 | 0.12 | 0.0005 | 0.0001 | 0.0005 | 0.0005 | 46mL | 1500mL |
CN-27樹脂飽和(he)容量(liang)計算:
Ni吸附量:0.062g/L×1.6L=0.0992g
Co吸附量:0.0005g/L×1.6L=0.0008g
Cu吸(xi)附量(liang):0.0001×1.6L=0.00016g
Fe吸附量:0.0005g/L×1.6L=0.0008g
Mn吸附量:0.0005g/L×1.6L=0.0008g
吸(xi)附金屬總量為:0.0992+0.0008+0.00016+0.0008+0.0008=0.102g
飽和容量為:0.102/0.046=2.22g/l
SQD-412樹脂飽(bao)和容量(liang)計算:
Ni吸附量(liang):0.12g/L×1.5L=0.18g
Co吸(xi)附量:0.0005g/L×1.5L=0.00075g
Cu吸附(fu)量:0.0001×1.5L=0.00015g
Fe吸(xi)附量:0.0005g/L×1.5L=0.00075g
Mn吸附量:0.0005g/L×1.5L=0.00075g
吸附金屬(shu)總量為(wei):0.18+0.00075+0.00015+0.00075+0.00075=0.182g
飽和容量為:0.182/0.046=3.96g/l
六、結論
通過本次試驗數據分析來看,兩種樹脂對金屬離子的吸附效果相差并不大。CN-27樹脂對Cu、Fe、Mn的吸附效果很好,交換后液中含量均在0.001g/l以下,對Ni的吸附效果相比Cu、Fe、Mn較差,交換后液中Ni含量平均為0.0014g/l。SQD-412樹脂對Cu的吸附效果較好,對Ni、Co、Fe、Mn的吸附效果選擇性不明顯,但對Ni的吸附效果比CN-27樹脂稍好,交換后液中含Ni平均為0.0012g/l。兩種樹脂的飽和容量分別為CN-27樹脂為2.22g/l,SQD-412樹脂為3.96g/l,SQD-412樹脂的總吸附能力較強。

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