2010环保工程师重点辅导：离子交换(1)

　　1.8 离子交换

　　大纲要求：熟悉离子交换的技术和方法，了解主要离子交换剂的性能

　　离子交换法在水的软化和除盐中早已获得广泛的应用，目前已应用在回收和处理工业废水中的有毒物质方面。

　　1.8.1离子交换的基本原理

　　水处理中主要采用离子交换树脂和磺化煤用于离子交换。其中离子交换树脂应用广泛，种类多，而磺化煤为兼有强酸型和弱酸型交换基团的阳离子交换剂。

　　离子交换树脂按结构特征，分为：凝胶型、大孔型和等孔型;

　　按树脂母体种类，分为：苯乙烯系、酚醛系和丙烯酸系等;

　　按其交换基团性质，分为：强酸型、弱酸型、强碱型和弱碱型。

　　⑴离子交换树脂的构造

　　是由空间网状结构骨架(即母体)与附属在骨架上的许多活性基团所构成的不溶性高分子化合物。活性基团遇水电离，分成两部分：固定部分，仍与骨架牢固结合，不能自由移动，构成所谓固定离子，活动部分，能在一定范围内自由移动，并与其周围溶液中的其他同性离子进行交换反应，称为可交换离子。

　　⑵基本性能

　　①外观

　　呈透明或半透明球形，颜色有乳白色、淡黄色、黄色、褐色、棕褐色等，

　　②交联度

　　指交联剂占树脂原料总重量的百分数。对树脂的许多性能例如交换容量、含水率、溶胀性、机械强度等有决定性影响，一般水处理中树脂的交联度为7%～10%。

　　③含水率

　　指每克湿树脂所含水分的百分率，一般为50%，交联度越大，孔隙越小，含水率越少。

　　④溶胀性

　　指干树脂用水浸泡而体积变大的现象。一般来说，交联度越小，活性基团越容易电离，可交换离子的水合离子半径越大，则溶胀度越大;树脂周围溶液电解质浓度越高，树脂溶胀率就越小。

　　在生产中应尽量保证离子交换器有长的工作周期，减少再生次数，以延长树脂的使用寿命

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