工業廢水的離子交換法
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離子交換法廣泛應用在水的軟化、純水制備、貴重金屬離子的回收及放射性
廢水、有機廢水的處理方面。它主要借助于離子交換劑上離子和水中離子進行交換反應而除去廢水中的有害離子態物質。
離子交換劑
(1)分類、組成離子交換劑根據其材料可分為無機離子交換劑和有機離子交換劑，根據其來源又可分為天然離子交換劑和人工合成離子交換劑，根據其交換能力可分為強酸性、弱酸性、強堿性、弱堿性等多種類型。離子交換樹脂含有一種或多種活性基團，根據基團的解離程度不同，陽離子交換樹脂內的活性基團是酸性的，陰離子交換樹脂內的活性基團是堿性的。根據其酸堿性的強弱，可將樹脂分為強酸（RS03H)、弱酸（RCOOH)、強堿（R4NOH)、弱堿（R?NH3OH,”=1?3)4類。
(2)物理化學性質離子交換樹脂由于組成和結構不同，所以離子交換樹脂的有著不同的物理化學性質。常用凝膠樹脂的主要物理化學性能如下。
①外觀凝膠型離子交換樹脂為透明或半透明的小球，大孔樹脂為不透明或者乳白色的球體。
②密度不同的離子交換樹脂具有不同的密度。離子交換樹脂的相對密度有3種表示方法：干真密度、濕真密度和視密度。
③含水量水中充分溶脹的濕樹脂所含水的質量占濕樹脂的百分數，含水量主要取決于交聯度、活性基團的類型和數量等，一般在50%左右。
④溶脹性樹脂溶脹的程度用溶脹來表示。溶脹性當樹脂由一種離子型態轉變為另一種離子型態時所發生的體積變化稱為溶脹性或膨脹。如強酸陽離子交換樹脂由鈉型轉變成氫型時其體積溶脹度約為5%?7%。
⑤機械強度樹脂在使用過程中由于受到沖擊、碰撞、摩擦以及脹縮作用，會發生破碎。而機械強度指樹脂保持完整顆粒性的能力。樹脂的機械強度主要取決于交聯度和溶脹率，交聯度越大、溶脹率越小，機械強度越髙。
⑥耐熱性通常情況下樹脂的使用和儲藏溫度控制在5?40°C。超過這個極限，當溫度低于0°C時，樹脂內水分凍結，使顆粒破裂。而溫度過高，就會發生比較嚴重的熱分解現象，會影響交換容量和使用壽命。
⑦孔結構孔結構不同會直接影響大孔樹脂的交換容量、交換速度等性能。目前使用的D001X14?20系列樹脂，其平均孔徑為（100?154)X10_1()m，孔容0.09?0.21mL/g，比表面積16?36.4m2/g，交換容量1.79?1.96mmol/mL。
⑧離子交換容量交換容量是樹脂交換能力大小的標準，可以用容積法和重量法兩種方法表示。容積法是指單位體積的濕樹脂中離子交換基團的數量，用mmol/L樹脂或mol/m3樹脂來表示。重量法是指單位重量的干樹脂中離子交換基團的數量用mmol/g樹脂或mol/g樹脂來表示。由于樹脂一般在濕態下使用，因此常用的是容積法。離子交換容量有以下幾種：全交換容量，工作交換容量，有效交換容量。
⑨化學穩定性廢水中的氧化劑如氧、氯、鉻酸、硝酸等，由于其氧化作用能使樹脂網狀結構破壞，活性基團的數量和性質也會發生變化。防止樹脂因氧化而化學降解的辦法。一是采用高交聯度的樹脂，二是在廢水中加人適量的還原劑，三是使交換柱內的pH保持在6左右。
除上述幾項指標外，還有樹脂的外形、黏度、耐磨性、在水中的不溶性等。
