基于超声波辅助的阳树脂复苏工艺优化试验研究
2021-03-13葛鹏陈晔
工业用水与废水 2021年1期
葛鹏, 陈晔
(南京工业大学 机械与动力工程学院 流体与密封实验室, 南京 211800)
阳离子交换树脂(简称阳树脂)的铁离子污染一般以胶体态或悬浮铁化物形式被树脂颗粒吸附, 并在树脂颗粒表面形成铁离子化合物覆盖层[1]。 受铁离子污染的阳树脂的复苏方法有盐酸复苏法、 络合复苏法、 还原复苏法, 其中最常用的方法为盐酸复苏法[2]。 盐酸复苏法处理时间长, 盐酸浓度高;EDTA 络合复苏法在树脂复苏后形成的络合物由于相对分子质量过大, 会造成树脂孔隙堵塞, 不利于小孔树脂的复苏[3]; 还原复苏法多采用亚硫酸钠或硫代硫酸钠等具有还原性的药剂作为复苏药剂[4],可以将树脂中不易溶于水的三价铁离子化合物还原成易于溶解的二价铁离子化合物。 还原药剂对树脂表面铁离子化合物去除效果较好, 但树脂孔隙内部的铁离子化合物与有机物杂质形成的有机络合物难以被还原剂去除。 单纯采用复苏药剂复苏受铁离子污染的阳树脂尚存在废水产生量大、 效率不高的问题, 因此探索高效环保的复苏方案具有重要意义。
超声波清洗技术是利用超声波的空化作用, 在经过一定时间的反复作用下, 树脂颗粒表面的腐殖酸、 金属离子络合物等顽固吸附物发生松动甚至脱落[5], 此时联用复苏药剂可以使受污染的树脂得以深度复苏。 本研究开展了超声波清洗-复苏药剂联合复苏工艺(简称超声波复苏法)处理受到铁离子污染的阳树脂的试验研究, 在分别考察超声波功率、超声波时长及复苏药剂种类对复苏效果影响的结果上, 选定各因素中复苏效果较好的水平区间, 通过正交试验完成超声波复苏法的工艺优化。……
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