SQ74交换吸附解吸实验研究.doc

SQ-74Cl型交换树脂对氰离子交换吸附、解吸性能研究 李磊 韩龙 张阁 郑小红 徐炎华* （南京工业大学 环境学院，江苏省工业节水减排重点实验室，江苏南京，210009） 摘要：对于SQ-74Cl-型树脂， 废水中Cl-离子的存在会使平衡交换吸附量降低。NaCl为SQ-74Cl-型树脂的最佳解吸剂，且解吸剂浓度越大，解吸效果越好。XRD及扫描电镜显示，该型树脂在多次使用后仍有良好的物理结构与形态。 关键词： Study on Exchange adsorption and deadsorption chacteriter of CN- on SQ74Cl exchange ion resin LIlei Hanlong Chenwen Zhengxiaohong Xuyanhua (College of Environment, Nanjing University of Technology, Jiangsu Key Laboratory of Industrial water-Conservation Emission Reduction, Nanjing, Jiangsu, 210009) Abustract： Keywords： 随着经济的发展，电镀、选矿精炼、钢铁热处理、化工、制革等行业产生大量含氰废水，氰化物在环境中的毒性很大，对人及动植物有着巨大危害[]，因此国内外众多学者对含氰废水处理做了多种研究，但现行工业化处理方法多为破坏法，有悖于可持续发展的理念，另外我国含氰废水产出量较大，且工艺落后，对氰化物的循环利用尚未引起重视。 本文是在筛选大量交换树脂的基础上，系统研究了SQ-74离子交换树脂对含氰废水中氰化物的交换吸附热力学及动力学性能，并通过静态、动态吸附解吸实验，分析离子交换树脂对氰离子交换吸附的特性和一般规律，为实际废水的处理工艺确定提供设置依据。 1 实验部分 1.1实验材料及药品 树脂SQ-74：凝胶型苯乙烯系强碱阴离子交换树脂，Cl型乳白至淡黄色球状颗粒，湿视密度：0.66-0.73g/ml，江苏苏青水处理工程集团有限公司。甲基橙（AR，上海三浦化工仪器有限公司），丙酮（AR, 江苏永华精细化学品有限公司），对二甲氨基亚苄基罗丹宁（AR，国药集团化学试剂有限公司），硝酸银（AR,上海化学试剂有限公司），铬酸钾（AR，广东光华化学厂有限公司），实验废水：江苏金坛市登冠化工有限公司生产废水。 1.2实验仪器与设备 恒流泵（BT50-1J，保定兰格恒流泵有限公司），恒温振荡器（SHA-B，常州国华电器有限公司），pH计（PB-10型，赛多利斯公司），X射线衍射仪（D8 ADVANCE，德国BRUKER公司），环境扫描电镜??FEI QUANTA200，荷兰FEI公司）。 1.3分析方法 1.3.1氰离子浓度测定——硝酸银滴定法（HJ484-2009） 1.3.2 X射线衍射（X-ray diffraction，XRD）分析采用固体树脂颗粒制样，用来鉴定离子交换树脂物相，定量的物相分析。主要技术指标：扫描方式：θ/θ测角仪；2θ测量范围：-10°~155°；可读最小步长：0.0001°；角度重现性：0.0001°。 1.3.3扫描电镜主要用来对离子交换树脂进行表面形貌分析。技术指标及性能：分辨率：3.5nm（30kv时）；放大倍数：×20~×2000000倍；加速电压：200v~30kv；最大速流：2μA；样品室真空：6×10-4~2600Pa。 1.4交换吸附及解吸研究 1.4.1静态吸附与解吸 取一定体积处理过的湿树脂于锥形瓶中，加入一定体积的氰化钠废水，在一定温度下恒速振荡30min，取样分析氰含量。将交换吸附饱和的树脂用去离子水洗净，加入一定量NaCl溶液，置于恒温振荡器上振荡至2倍于静态吸附时间后，取样进行浓度分析。 1.4.2动态吸附与解吸 将一定体积预处理好的湿树脂,，装入吸附柱，调解流速，进行交换吸附并分析氰浓度。在298k条件下，吸附过的柱床用少量去离子水洗净，然后在一定流速下用解吸剂解吸树脂所交换吸附的氰，分析氰浓度。 1.4. 3树脂饱和吸附量的测定 取一定体积的树脂，分次加入已知浓度的氰化钠废水各50mL，在298k、固定转速下，吸附至平衡后分析氰离子浓度，直至与加入质量浓度相等。 2 结果与讨论 2.1静态吸附与解吸 2.1.1解吸剂的选择 为了避免H2SO4或H2SO4+H2O2洗脱氰化物造成二次污染，同时为了能够回收再利用氰化物，试验采用静态法，固定吸附和解吸试验的液固比为25:1，将吸附平衡后的离子交换树脂用去一级水洗至中性后，分别用以下几种中性或碱性试剂解吸，按试验方法测定平衡后解吸液的氰浓度，计算回收率，结果见表6。 表6结果表明，使用2mol/L的NaCl