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工业废水处理方法中离子交换法的原理是什么?
离子交换反应是可逆反应,这种反应是在固态的树脂和水溶液接触的界面间发生的。在水溶液中,连接在离子交换树脂骨架上的功能基能离解出可交换的离子B+,该离子在较大范围内可以自由移动并能扩散到溶液中。同时,溶液中的同类型离子也能扩散到整个树脂结构内部,这两种离子之间的浓度差推动着它们之间进行交换。其浓度差越大,交换速率就越快。
离子交换树脂对不同的离子表现出了不同的交换亲和吸附性能,这种选择性与树脂本身所带有的功能基、骨架结构、交联度有关,也与溶液中离子的浓度、价数有关。一般情况下,离子价数越高,与树脂功能基的静电吸引力越大,亲和力越大;对同价离子而言,原子序数增加,树脂对其选择性也增加。
由于阳离子交换剂可以与水中的阳离子进行交换,阴离子交换剂可以与水中的阴离子进行交换,因此,选用合适的交换剂便可去除水中所有的杂质离子,制得纯净的水。制备纯水用的阳离子交换树脂呈酸性,交换基因主要有磺酸基、羧基或酚基等,它们以H+与被处理水中的金属离子交换。阴离子交换树脂呈碱性,其交换基团主要有季胺基[-N(CH3 )30H]、伯胺基(一NH2)等碱性基因,它们在水中能以OH一与水中的阴离子进行交换反应。采用联合处理装置,使被处理水相继通过H十阳离子交换剂和OH一型阴离子交换剂,与之进行交换,便可的到纯水。
针对防治工业废水处理,建议使用絮凝剂,如聚丙烯酰胺简称PAM,又分阴离子(HPAM)阳离子(CPAM),非离子(NPAM)是一种线型高分子聚合物,是水溶性高分子化合物中应用较为广泛的品种之一,聚丙烯酰胺和它的衍生物可以用作有效的絮凝剂、增稠剂、纸张增强剂以及液体的减阻剂等,广泛应用于水处理、造纸、石油、煤炭、矿冶、地质、轻纺、建筑等工业部门。
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