H-103大孔树脂吸附废水中氯离子的实验研究.pdf

第46卷第10期
开发
Vol46 No 10
2017年10月
Technology & Development of Chemical Industry
Oct.2017
环線与?度剂用
H-103大孔树脂吸附废水中氯离子的实验研究
兰,周明清
广东石油化工学院,广东茂名525000
摘要:采用离子交换技术,选用H-103大孔离子父换树脂,对炼厂难降解废水中氯离子的去除进行实验研究
分别在静态和动态条件下,对H1-103人孔树脂处理废水中氯离子的工艺条件进行了优化。静态实验研究表明,随着吸
附时问的延长,氯离子的脱除率升高,但吸附20min后,延长败附时间氯离子脱除率保持不变。随着吸附温度的升高,
氯离子脱除率升高,但35℃之后继续升高温度氯离子脱除率变化缓慢。随着树脂用量和搅拌速度的增加,氯离子脱
除率升高。本实验合适的树脂用量为250g,最佳搅拌速度为30r·min。动态实验研究表明,流量越小处理效果越好
但必须考虑单位时间的处理量,选择流量0O3mL?min。温度対氯离子脱除率的影响不十分显著。随着离子交换柱
高径比的增加,氯离子脱除率升高,最佳高径比为12.67
关键词:H-103大孔树脂:吸附:氯离子;工と优化
中图分类号:X703.1
文献标识码
文章编号:16719062017)10-0053404
工业废水中氯化物含量较高,如不经处理直接树脂法、水滑石法等。离子交换树脂法用复床或混
排入水体,将严重危害水环境,破坏水平衡,影响人床将氯离予去除,属传统工艺,设备投资较低,但阴
类健康。去除氯离子能使废水满足后续处理的离子交换树脂容易饱和,需要再生
生物活性要求,或是达到废水回用的氯化物含量标
准。氯离了的太除原迎主要有两种,即被其它阴离1实验材料和仪器
了替代,或与其它阳离了一起被去除,可以分为以下
实验所用的离子交换树脂,其性能见表1。
4种方式:沉淀盐方式、分离拦截方式、氧化还原
表1H-103大孔树脂技术指标参数
方式、离子交換方式。
指标
参数
化学沉淀法由于要加入沉淀试剂,导致其工业
深棕色球状颗粒
成本很高,应用不广泛。分离拦截方式主要采用蒸
极性
非极性
平均孔径AVFE
发浓缩、电吸附、膜过滤、渀剂萃取和复合絮凝剂絮
孔容/m.?g
.08-1.12
凝等法将氯离了分离去除。蒸发浓缩法适合于小
粒径范围/mm
0.315~1.25(90%
水量高浓度的废水,但对于水量较大的废水,其成本
含水量%
45~50
很高。絮凝沉淀和溶剂萃取受试剂的影响,溶剂萃
表观密度g·ml
0.53-0.57
取仪适用于小水量情况,絮凝沉淀法目前应用并不
骨架密度g·mL
1.20~1.24
.0)5~1.07
广泛。氧化还原方式采用电解或电渗析、还原方式
湿真密度/g·mI
湿视密度/g?mlL
将氯离子去除
比表而积m2·g
大孔树脂是一种具有大孔结构的有机高分子共
实验所用的主要化学试剂有氯化钠、硝酸银、氢
聚体,是一类人工合成的有机高聚物吸附剂,因其具氧化钠、铬酸钾(均为分析纯)
多孔性结构而具筛选性,又通过表面吸附、表面电性
实验所用的主要仪器有DFーⅡ集热式磁力搅
或形成氢键而具吸附性。采用离子交换剂与氯拌器、电了天平、JA2003型电了天平、电热恒温干燥
离子进行交换替代氯离子,相关的方法有离子交换箱、蠕动泵
作者简介:刘兰(1981-),女,广东石油化工学院教师,主要从事化学程与工艺实验室教学工作:话:18898517797,E-mail
383733546@q9q,com
收稿日期:2017-06-14
万方数
化工技术与开发
第46卷
实验方法
3的实验数据可以看出,20℃时氯离子的脱除率为
91.51%,随着吸附温度升高,氯离子脱除率随之增
2.1树脂预处理
加,35℃时氯离了脱除率达到92.62%,但继续升高
取95%以上的乙醇溶液加入树脂中,浸泡12h温度,氯离子脱除率保持不变。这是因为随着温度
以上。浸泡过后用蒸餾水进行冲洗至没有任何乙醇的升高,分子扩散运动川快,吸附川快,氯离子脱除
味。再配制4%的氢氧化钠溶液,倒入洗干净的树率升高;但达到一定时间后树脂吸附达到平衡,氯离
脂中进行浸泡,12h过后清洗至中性,烘干至恒重。予脱除率保持不变。但温度对氯离了脱除率影响并
2.2静态吸附实验
不十分显著。
表3不同吸附温度下氯离子脱除率数据
取预处理后的树脂放入形瓶中、加人含氯离吸附温度氯离子初始时刻离了子氯离子脱
了的废水,一定温度下恒温振荡,使树脂与废水充分
T"℃浓度 Crg. mi.浓度C'g?mI.除率/%
接触,每隔一定时间取样,准确测定溶液中的氯离了
0).)00425
91.51
浓度,直至平衡ド
0.000407
91.86
2.3动态吸附实验
0.00)5
0.000)375
0.000)369
92.62
动态下,在离子交换柱内装满一柱树脂,废水经
0.000369
92.62
过离了交換柱后,分别在不同流量、不同时间下接取3.1.3树脂用量对氯离子脱除率的影响
定量处理后的水样,用硝酸银标准液滴定水样中
表4是树脂用量对氯离子脱除率的影响。从
的氯离子浓度。
表4的实验数据可以看出,0.50g树脂的氯离了脱
3数据分析与讨论
除率为89,36%,随着树脂用量的增加氯离了脱除率
上升,3.00g树脂用量时氯离子脱除率达到94.18%。
3.1H-103大孔树脂吸附氯离子的静态实验研究这是因为随着树脂用量的增加,参与吸附的吸附剂
3.1.1吸附时间对氯离子脱除率的影响
增多了,相同时间下氯离子脱除率上升;但树脂用量
表2是吸附时间对氯离子脱除率的影响。从增加到一定程度时,废水中的氯离子已基本被吸附
表2的实验数据可以看出,1min时氯离予脱除率为氯离子脱除率上升级慢,而且树脂用量増加导致成
8.47%,随着吸附时问的延长,氯离子脱除率増加,本增加。故针对本实验废水中的氯离子浓度,选用
15min时氯离子脱除率达到91.74%,但继续延长吸250树脂。
附时间,氯离了脱除率保持不变。这是因为随着吸
表4不同树脂用量下氯离子脱除率数据
附时间的延长,氯离了与树脂的接触时间延长,越有
树脂质量氯离子初始r时刻氯离于氯离子脱
mng浓度Cs?mI.浓度Cg?mI.除率/%
利于氯离子的脱除。根据实验结果,考虑20min后
0.50
0.000532
89.36
吸附达到平衡和时间因素,吸附时间采用20mine
0.000369
92.62
表2不同吸附时间下氯离子脱除率数据
0.000340
吸附时间
氯离子
t时刻氯
氯离子
2.00
0.000320
93.60
初始浓度离子浓度脱除率
94.0
Cg?mLC/g·mL
0.0003