离子交换法处理农药废水

• 什么是离子交换法？
  离子交换法是一种特殊的吸附过程，它是利用离子交换剂与水中的电解质进行离子交换，从而去除水中某些离子的方法。早在一百多年前，人们就发现泥土和硅酸盐的阳离子交换现象，后来又发现了其他物质如磷酸盐、活性炭、纤维素、氧化钥、树脂等也有离子交换性能。随着离子交换树脂的生产和应用技术的发展，离子交换法成了回收处理工业废水中有毒物质的一种基本方法。
• 离子交换法都有什么优点？
  离子交换法的优点是去除离子的效率较高、设备简单、操作容易。
• 离子交换法如何应用？
  在农药生产的废水处理中，有许多使用铬系催化剂进行的化学反应，从而产生含铬废水，不仅含有Cr3+，还含有CrO24-和Cr20O27-。在处理这样的废水时，首先要用阳离子交换树脂清除Cr3+以及Fe2+、Cu2+、Ni2+等，然后用阴离子交换树脂清除六价铬。
  离子交换反应过程如：CrO24- + 2RNHOH→←(RNH)2CrO4 + 2OH-
  Cr2O27- + 2RNHOH→←(RNH)2Cr2O7 + 2OH-
  由于Cr024-和Cr2O27-存在下列平衡：2CrO24- + 2H+ →←Cr2O27*- + H2O
  Cr2O27- + 2H- →←2CrO24- + H2O
  即在酸度较大时倾向于生成Cr2O27-，酸度较小时倾向于生成CrO24-。在交换过程中，由于不断放出OH-，所以被树脂吸附的CrO24-和Cr2O27-的量也在发生变化。
  在饱和之后，阳离子交换树脂用硫酸再生：(RSO3)nM+n/2 H2SO4→←nRSO3H+1/2 M2(S04)n
  强碱性阴离子树脂用氢氧化钠再生：
  (RNH)2Cr2O7+4NaOH→←2RNHOH+2Na2CrO4+H2O
  (RNH)2CrO4+2NaOH→←2RNHOH+Na2CrO4
  含铬酸钠的再生洗脱液可通过氢型强酸性阳离子交换树脂从流出液中回收铬酸：
  2RSO3H+Na2CrO4→←2RSO3Na+H2CrO4
  铬盐生产过程中的含铬废水，可用抗氧化性能强、交换容量高的731#强碱性阴离子交换树脂处理。为了获得较高的交换容量，树脂先转化为SO24-型：
  2RNHOH+SO24-→←(RNH)2SO4+2OH-
  然后把pH值为4-5的含铬废水通入交换柱进行交换，反应过程如下：
  (RNH)2SO4+Cr2O27-→←(RNH)2Cr2O7+SO24-
  (RNH)2SO4+CrO24-→←(RNH)2CrO4+SO24-
  用氢氧化钠和氯化钠组成的再生剂对树脂进行再生：
  (RNH)2Cr2O7+2NaCl+H2O→←2RNHCl+2NaHCrO4
  NaHCrO4+NaOH→←Na2CrO4+H2O
  (RNH)2CrO4+2NaCl→←2RNHCl+Na2CrO4
  (RNH)2CrO4+2NaOH→←2RNHOH+Na2CrO4
  洗脱液可用于制备鞣革剂Cr(OH)SO4。
  利用聚苯乙烯微孔离子交换树脂，可除去多氯联笨；聚乙烯醇纤维可以吸附苯酚和甲醛，酚的去除率为98%以上，吸附饱和的聚乙烯醇纤维可用碱洗法进行再生，效率可达99%以上，二级吸附后，苯酚浓度可降至0.3mg/L。另外，含有对苯二甲酸的废水可
  用CHA-101的合成树脂吸附，其吸附率>99%，解吸率96%。
  
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