EDI用于处理含甲酸废水

在工业生产过程中,排放的废水里含有大量的甲酸。本文以含甲酸废水处理为研究对象,采用自主设计的一级一段电去离子膜堆装置,通过考察I-U、pH-U等特征曲线,研究了离子交换膜、离子交换树脂及树脂填充比例、流速等操作条件对膜堆性能的影响。结果表明：采用异相膜和凝胶型树脂、淡室填充100%阴树脂、淡水流速为2.5 L/h的操作条件,可使EDI膜堆效果最佳;不同甲酸浓度对能耗的影响比较小,淡室浓度变化情况基本相同;当淡室甲酸质量分数为1.00%时,EDI膜堆可获得较高的电流并具有较低的耗电量。总结认为该研究结果可为EDI处理甲酸废水工业装置提供设计依据。     

两种不同电去离子技术处理含铜金属离子废水的研究

研究了倒极电渗析技术(EDIR)和电去离子技术(EDI)过程中淡出水和浓水室的电导率、p H值、铜离子浓度和膜堆电流,以及运行后离子交换膜和树脂的表面形态。结果表明:EDIR运行15 h的淡出水的电导率为30μS/cm,16 h的铜离子去除率为97.2%。EDI过程中15 h淡出水的电导率550μS/cm,16 h的铜离子去除率为77.8%。EDIR使淡出水的电导率降低,铜离子去除率升高。EDIR淡出水的p H值长期维持碱性,EDI淡出水则由碱性变成酸性、再变成碱性。然而,EDIR和EDI过程中浓水室的电导率和p H值基本接近。EDIR降低了膜堆电流、消除了浓水室阴离子交换膜表面氢氧化铜沉淀,抑制了淡水室中混合树脂表面沉淀。本质上,EDIR通过周期性改变淡水室和浓水室的相对数量和离子迁移方向而消除了膜表面氢氧根离子富集,并缓和了树脂表面水解现象,从而改善了EDIR过程的稳定性。     

EDI连续脱盐机理的研究

介绍了EDI技术的基本特点,通过描述原水中含盐量和流速对膜堆的电流的影响,对EDI连续脱盐的机理加以解释。实验表明,原水含盐量较低时,在膜和树脂表面易于发生水解离,使淡水室中的树脂得到更好的再生;流速的大小变化对膜堆电流的影响不大,因此在低流速能够得到更好的水质。同时对淡水室树脂层态进行了分析,详细描述EDI脱盐工艺中的离子迁移行为。     

4A分子筛与Ca~(2+)在热水中离子交换的实验研究

研究了4A分子筛吸附热水中Ca2+的效果,考察了浓度、温度、pH对吸附量的影响.结果表明:该反应为拟一级可逆反应,交换过程为液膜控制,并在40～60 h吸附达到平衡.绘制了不同温度下的离子交换等温线,其吸附规律符合Langrauir吸附等温式;50℃时,4A分子筛对Ca2+的最大吸附量可达61.73 mg/g.随着Ca2+初始浓度的增加分子筛对Ca2+的去除率逐渐降低;温度增加,Ca2+在分子筛上的吸附量增加;pH增加,吸附量也增加,并且碱性条件下吸附量更高.     

电去离子技术同步纯化和浓缩含镍离子溶液的研究

采用自制微型电去离子膜堆装置,以模拟电镀镍漂洗水为处理对象,基于特征曲线考察确定了工作膜堆电压,并重点研究了淡水室中的树脂比例对过程分离性能的影响.结果表明,阴阳树脂比存在最优值,任一树脂所占比例过高,均会导致膜堆内部结垢,而阴树脂过量时尤为明显.对于含Ni2+质量浓度52mg/L、pH=3的NiSO4溶液,在优选的膜堆电压下,所用阴阳树脂(体积)比为4:6时,淡化出水和浓缩水的Ni2+质量浓度分别达到0.28mg/L和3 407mg/L,浓差大于12 000倍,且过程具有良好的稳定性.     

离子交换法去除丙烯酸丁酯废水中Ca2+的研究

采用C-900氨基磷酸离子交换树脂,去除丙烯酸丁酯废水中的Ca2+,研究了吸附时间、pH、树脂用量及温度对离子交换的影响.静态试验结果表明,pH在7～8以上时有利于树脂对Ca2+的吸附.在废水水质条件下,C-900对Ca2+的吸附符合Langmuir等温吸附模型,饱和吸附量为204～227μmol/g湿树脂(25～55℃),提高温度(25～55℃)可提高树脂对Ca2+的选择性,特别是温度从25℃升高至35℃的过程中,选择性变化幅度较大.     

电去离子脱盐机理的研究

通过描述原水流速对膜堆电流的影响以及膜堆电流对浓水pH的影响,对电去离子脱盐机理加以解释。实验表明,原水流速的变化对膜堆电流的影响很小,在低流速下能够得到更好的出水水质;浓水pH由于水电离随着膜堆电流的增加而下降,最后趋于平衡。同时对淡水室中的树脂层态进行了分析,并且采用“空穴”传导理论对EDI脱盐过程中的离子迁移行为做出解释。     

动态电渗析膜工艺对酸性冷轧废水的净化

钢铁行业冷轧废水水质复杂、化学需氧量（COD）高，且Fe²⁺对COD去除干扰大。为了满足冷轧废水达标排放的要求，采用四室动态电渗析法，截留去除COD的同时，考察了Fe²⁺的去除效率，优化了操作参数。在动态实验中，用V-I曲线法测定系统的极限电压，分析了电压、浓度、流速和时间对COD和盐分去除率的影响。电渗析设备的阴极采用不锈钢板，阳极采用Ti/SnO₂-Sb/PbO₂,HMTECH-5010-1型均相阴、阳离子交换膜。最佳操作条件为：阴、阳极室进水流速为28.8 mL/min，淡化室和浓缩室流速为19.2 mL/min,12 V恒压输出，阴极室HCl的浓度为0.03 mol/L，阳极室NaOH的浓度为0.03 mol/L。在此操作条件下，淡化室出水pH约为3.0，废水中Fe²⁺的去除率98.5%（出水浓度<100 mg/L）,COD的去除率96.1%（出水<80 mg/L），出水水质符满足《钢铁工业水污染物排放标准》（GB 13456-2012）。     

纳滤分离水中阿莫西林及影响因素

阿莫西林(AMX)是水环境被检测出的典型抗生素药物,对人类有潜在的危害。研究了AMX溶液浓度、操作压力对纳滤去除性能的影响,并探索了镁离子和腐殖酸(HA)对AMX分离性能的影响。结果表明,AMX浓度的增加能显著提升纳滤的分离效率,同时膜吸附量增加;操作压力的增加主要提升膜通量,对去除率影响不大。加入Mg²⁺后,使得pH在5和8时的去除率略微上升,而在pH 10去除率略微减小。HA存在时,随pH的升高,AMX去除率呈先降后升的趋势,低HA浓度(5 mg/L)时的去除率大于高浓度(10 mg/L)时的去除率。结果表明,膜筛分作用是纳滤去除AMX的主要机制,HA的加入增强了膜筛分作用,Mg²⁺对AMX的去除率影响不大。     

LS-5000氨基磷酸型螯合树脂吸附Pb~(2+)的研究及应用

研究了LS-5000型氨基磷酸型螯合树脂对Pb2+的吸附性能及在模拟浓缩果汁铅的去除中的应用。结果表明,LS-5000型氨基磷酸型螯合树脂在酸性条件下对Pb2+具有良好的吸附性能,静态吸附平衡时间为1 h,最大吸附量为5 527.45μg/g树脂,负载Pb2+的树脂可用1 mol/L的HNO3解吸,解吸后的树脂可以再利用。LS-5000氨基磷酸型螯合树脂可用于果汁、浓缩果汁中Pb2+的去除,用0.5 g树脂处理50 mL含Pb2+4.0μg/mL果汁,Pb2+的一次去除率可达99%。     

除镍离子交换树脂的优选及其效能的研究

为优选除Ni~(2+)交换树脂,采用电镀镍废水(Ni~(2+)的质量浓度为80 mg/L)研究了5种阳离子交换树脂对Ni~(2+)的吸附等温式和吸附动力学,考察了其对电镀镍废水中Ni~(2+)的吸附交换容量、吸附交换速率、再生性能以及废水中共存离子对树脂处理电镀镍废水效能的影响。结果表明,在120 min内5种阳离子树脂对Ni~(2+)的吸附基本达到平衡,吸附等温线均符合Freundlich吸附,吸附动力学均遵循准二级动力学方程;KP752和CH-90树脂对Ni~(2+)吸附交换容量分别为22.421和22.831 mg/g,吸附效果最好,并且2种树脂对Ni~(2+)的回收率都可达80%以上;共存的Ca~(2+)、Mg~(2+)会显著影响CH-90树脂吸附Ni~(2+)的效果,而对KP752树脂的影响较小。     

离子交换树脂法去除脱硫废水中氯离子的研究

在湿法烟气脱硫系统运行时,因吸收剂循环使用,吸收塔内浆液中的氯离子会随着脱硫系统的运行逐渐富集,对脱硫系统和周边环境产生很大的危害,所以对脱硫废水的脱氯处理进行了研究。采用丙烯酸强碱性阴离子交换树脂,对比了静态及动态吸附条件下树脂对氯离子的吸附容量,研究了动态吸附条件下钙、镁离子质量浓度的变化以及树脂的再生性能,重点研究了在静态吸附条件下螯合剂和软水剂的添加对吸附过程中溶液pH以及氯、钙、镁离子质量浓度的影响,考察了静态吸附条件下树脂的再生性能。结果表明：在动态吸附条件下,由于絮状沉淀的影响,树脂的再生性能大大降低;在静态吸附条件下,树脂对氯离子的吸附容量比动态吸附条件少约30%,螯合剂和软水剂的添加有助于提高树脂的吸附容量,有助于降低废水pH（添加软水剂条件）和氯离子含量,有助于减少游离钙、镁离子产生的絮状沉淀对树脂吸附性能的影响并提高树脂的再生性能。     

离子父子交换树脂废水厌氧处理实验研究

介绍了对离子交换树脂生产废水的实验室小试与现场中试的厌氧处理研究,着重分析了COD容积负荷对去除率的影响,并了解该废水的厌氧产沼气率。研究结果表明,在中温（37±1℃）条件下,容积负荷在6～8kgCOD（/m3·d）,厌氧对COD的平均去除率保持在70%～80%,平均每去除1kgCOD约产生沼气0.4～0.5m3。     

Heavy metal removal by ion exchanger based on hydroxyethyl cellulose

In the present work, ion exchange resin based on hydroxyethyl cellulose has been synthesized to remove the heavy metals, such as iron, cobalt, copper, and zinc from their aqueous solutions. The conditions in the column and batch modes were investigated for this purpose. The resin, having an average swelling percentage of 75.94 and an exchange capacity of 2.57 meq g⁻¹ resin, is being introduced as a new ion exchange resin in the heavy metal removal process. An investigation of the column operations using aqueous solutions of heavy metal ions indicated that the resin prepared has some advantages, including high total exchange capacity and good chemical stability. © 1999 John Wiley & Sons, Inc. J Appl Polym Sci 74: 3501–3506, 1999     

电去离子技术处理低浓度重金属废水研究进展

阐述了电去离子(EDI)过程的去离子原理,综述了EDI技术处理低浓度重金属废水过程中,离子交换介质与离子交换膜的应用,以及床层结构、膜堆构造和工艺流程的最新进展,分析了现有几种传质模型的优缺点,提出了目前存在的问题和今后发展的方向。     

膜技术在含钴浓盐水资源化中应用

采用陶瓷膜-二级纳滤-树脂-蒸发集成工艺对含钴高盐废水做处理研究,分析了膜通量随时间衰减变化趋势,确定了树脂吸附优化条件,核算了废水处理成本及收益。结果表明：50 nm陶瓷膜能有效去除水中悬浮颗粒,通量达到933 L/（m ²·h）;纳滤膜能有效实现氯化钴与氯化铵分离,二级平均钴去除率达到71.14%;树脂能深度净化氯化铵溶液,得到的氯化铵产品满足GB/T 2946—2018《氯化铵》。该工艺是一种经济可行的含钴废水处理工艺。     

快速浅层床离子交换技术在胺液净化中的应用

控制和脱除溶剂中的杂质和降解产物是保持溶剂清洁的关键。胺液在线净化设备脱除热稳态盐是溶剂过滤的有益补充。浅层床离子交换工艺具有树脂细、床层矮、压缩填充、逆流再生、周期短、树脂用量小等优点,克服了传统离子交换技术设备体积大、树脂利用效率低的缺陷。该技术已应用于胺液净化,在镇海炼化取得了良好的应用成果。     

离子交换膜的维护

介绍离子交换膜的工况。分析盐水中的杂质，阴、阳极液浓度变化，温度。压力对离子交换膜性能和寿命的影响原理。提出维护离子膜的方法有：平稳运行，减少开、停车次数和增加预防控制措施。修复离子膜的方法有停车时循环阳极液、用纯水清洗离子膜或根据实际情况改变运行状态，如离子交换膜受Ca^2 、Mg^2 轻微污染时，先停车再启动；受中度污染时可将阴极液质量分数从32％调整到33％，或将阳极液质量浓度从190g／L升至200g／L，或同时调整阴极液、阳极液浓度。     

Evaluation of a Bidisperse Pore Model for Ion Exchange Kinetics in Porous Media

A previously published bidisperse pore model that considers in turn ion interdiffusion in macro- and micro-pores as competitive and step-by-step processes was evaluated. The ion exchange rate of H⁺/Ni²⁺ on gel and macroporous strong acid resins was measured under conditions favoring a particle diffusion controlled mechanism. The interdiffusion coefficients were obtained using a bidisperse pore and quasi-homogenous resin phase kinetic models, respectively. The overall rate of H⁺/Ni²⁺ exchange on the macroporous resin is lower than in the gel resin. It was shown that ion interdiffusion in the micropores of the porous resin could also be important.