離子交換法是一種借助于離子交換劑上的離子和污水中的離子進行交換反應而除去水中有害離子的方法。在工業廢水處理中,主要用于回收和除去污水中的金、銀、銅、鎘、鉻、鋅等重金屬離子,也用于放射性廢水和有機廢水的處理。
離子交換劑的分類
離子交換劑按母體材質不同可以分為無機和有機兩大類,無機離子交換劑有天然沸石和人工合成沸石,是一類硅質的陽離子交換劑。沸石即可作陽離子交換劑,也可作吸附劑,成本較低,但不能在酸性條件下使用。有機離子交換劑有磺化煤和各種離子交換樹脂?;腔菏菬熋夯蚝置航洶l煙硫酸磺化處理后制成的陽離子交換劑,成本適中,但交換容量低,機械強度差,化學穩定性差,目前在水處理中廣泛使用的是離子交換樹脂。
離子交換樹脂是一類具有離子交換特性的有機高分子聚合電解質,是一種疏松的具有多孔結構的固體球形顆粒,由樹脂母體(骨架)和活性基團兩部分組成。樹脂母體為有機化合物和交聯劑組成的高分子共聚物,交聯劑的作用是使樹脂母體形成主體網狀結構?;钚曰鶊F由起交換作用的離子和與樹脂母體連接的固定離子組成,例如,樹脂RCOOH+,其中 R為樹脂母體,-COOH+為活性基團,-COO-為固定離子,H+為可交換離子。
離子交換樹脂按樹脂的類型和孔結構的不同可分為凝膠型樹脂、大孔型樹脂、多孔凝膠型樹脂、巨孔型(MR型)樹脂和高巨孔型(超MB型)樹脂等。
離子交換樹脂按活性基團的不同可分為:含有酸性基團的陽離子交換樹脂,含有堿性基團的陰離子交換樹脂,含有氨羧基團等的鰲合樹脂,含有氧化還原基團的氧化還原樹脂及兩性樹脂等。其中,陰、陽離子交換樹脂按照活性基團電離的強弱程度,又分為強酸性樹脂、弱酸性樹脂、強堿性樹脂和弱堿性樹脂。