鎳離子交換陽樹脂CH-90

鎳離子交換陽樹脂CH-90

 
隨著人們對(duì)鍍鎳廢水處理資源價(jià)值化的意識(shí)越來越強(qiáng)，離子交換技術(shù)作為電鍍廢水深度處理的有效方法也逐漸得到重視。

原理
離子交換樹脂是具有三維空間結(jié)構(gòu)的不溶性高分子化合物,其功能基可與水中的離子起交換反應(yīng)。鍍鎳廢水中的Ni2+離子采用陽離子交換樹脂吸附。所用樹脂可以一般采用弱酸性陽樹脂，采用弱酸性陽樹脂交換時(shí),通常將樹脂轉(zhuǎn)為Na型。當(dāng)含Ni2+廢水流經(jīng)Na型弱酸性陽樹脂層時(shí),發(fā)生如下交換反應(yīng)：


2R-COONa+Ni2+→(R-COO)2Ni+2Na+
水中的Ni2+被吸附在樹脂上,而樹脂上的Na+ 便進(jìn)入水中。 當(dāng)全部樹脂層與Ni2+交換達(dá)到平衡時(shí),用一定濃度的HCl或H2SO4再生，發(fā)生如下反應(yīng)：
(R-COO)2Ni+H2SO4→2R-COOH+NiSO4
此時(shí)樹脂為H型,需用NaOH轉(zhuǎn)為Na型,反應(yīng)如下：
R-COOH+NaOH→RCOONa+H2O
如此樹脂可重新投入運(yùn)行,進(jìn)入下一循環(huán)。廢水經(jīng)處理后可回清洗槽重復(fù)使用,洗脫得到的硫酸鎳經(jīng)凈化后可回鍍槽使用。


 
離子交換處理鍍鎳廢水,以前主要是固定床雙柱串聯(lián)工藝流程,近年來與移動(dòng)床鍍鉻廢水處理一樣,發(fā)展到移動(dòng)床鍍鎳廢水處理。其功能越來越全,占地越來越小。為了不使設(shè)備在飽和樹脂排放再生以后影響廢水的交換,裝置上有備用樹脂罐一個(gè)。設(shè)備功能齊全,操作方便,裝置包括水泵、流量計(jì)、過濾器、氣泵、樹脂再生系統(tǒng)以及電源控制部分。
廢水處理工藝流程
1、廢水的交換：
工作時(shí)，水泵將含鎳廢水從廢水池抽入過濾器，廢水從過濾器出來,經(jīng)流量計(jì)后逆流進(jìn)交換柱,從交換柱頂部出來的水,就是己經(jīng)去除了Ni2+離子的水了（順流進(jìn)水還是逆流進(jìn)水可以根據(jù)具體的設(shè)計(jì)工藝要求選擇）,其反應(yīng)如下:
2R-COONa+Ni2+→(R-COO)2Ni+2Na+

從有機(jī)玻璃交換柱可以潔晰地看到,樹脂被壓力水均勻地托起,隨著吸附的進(jìn)行,吸附了鎳離子變成綠色的樹脂交換帶,明顯地由下而上逐步推移。當(dāng)交換帶移至交換柱三分之二處時(shí),交換柱底部樹脂顏色已很深,達(dá)到了飽和。螯合樹脂就需要作再生處理了。

2、廢水處理流程：
弱酸性陽樹脂CH-90對(duì)水中各種陽離子在濃度相同的情況下,對(duì)陽離子的交換順序?yàn)?
Cu2+>Pb2+>Ni2+>Co2+>Cd2+>Fe3+>Mn2+>Mg2+>Ga2+>>Na+
3、樹脂的再生:
再生時(shí),由于樹脂收縮膨脹率較高,即樹脂吸附飽和Ni2+后,體積縮小30-40%,當(dāng)樹脂再生轉(zhuǎn)成Na+型后,又將恢復(fù)到原來的體積. 樹脂再生時(shí),先用再生樹脂體積2倍的H2SO4或HCL溶液(3%-5%)逆流再生,并直接回收再生反應(yīng)如下：
(R-COO)2Ni+2H+→2RCOOH+Ni2+
待樹脂全部再生后,用水正反沖洗洗凈,然后用2倍再生樹脂體積4％-5%的NaOH溶液流過樹脂,將樹脂轉(zhuǎn)成鈉型(轉(zhuǎn)成鈉型后,Ni2+容易吸附交換,交換量更大)。轉(zhuǎn)型后的樹脂體積將增加30％以上,這時(shí)用軟水(或純水)充分淋洗樹脂（約2倍樹脂體積）.從而完成了廢水處理、樹脂再生的全過程。
4、運(yùn)行方式：
對(duì)于樹脂運(yùn)行與再生是順流還是逆流。一般是順流運(yùn)行，逆流再生和清水正反洗，運(yùn)行方式可根據(jù)實(shí)際工藝具體確認(rèn)。
隨著新型大孔型離子交換樹脂和離子交換連續(xù)化工藝的不斷涌現(xiàn),在鍍鎳廢水深度處理、高價(jià)金屬鎳鹽的回收等方面,離子交換技術(shù)越來越展現(xiàn)出其它方法難以匹敵的優(yōu)勢(shì)。為了提高水的循環(huán)利用率和符合日趨嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn),預(yù)期的離子交換技術(shù)將與微機(jī)控制技術(shù)聯(lián)用,使設(shè)備設(shè)計(jì)走向定型化、自動(dòng)化,開創(chuàng)廢水處理領(lǐng)域新格局。