CH-90 絡(luò)合鎳離子鎳用離子交換樹脂工藝處理

                    回收鎳螯合樹脂

　　Tulsion®  CH-90 是一款具有亞氨基二乙酸官能基及非常耐久型的巨孔狀的選擇性螯合型離子交換樹脂。特別適合于陽離子重金屬的去除。巨孔狀樹脂結(jié)構(gòu)確保了離子擴散的*性，從而給予了高效的*去除性和再生性能。這種樹脂可以從有較低的PH水中去除金屬，并且是具成本效益的方法。調(diào)節(jié)PH到適當?shù)姆秶鷥?nèi)去去除金屬，但必須保持到6以下以防止金屬氧化物及氫氧化物沉淀的生成。這種樹脂對鎳有更高的親和性，選擇性順序如下圖所示：
Ni > Zn > Co > Mg > Ca > Na

鎳去除回收的*工作條件：

　　下面的操作條件為一般的使用指南。再生條件和流速應(yīng)該根據(jù)具體應(yīng)用來選擇。

工作性能

     下面是按照一般的使用方法給出的信息。當然，在任何工程設(shè)計之前，能夠先對將要處理的原料液進行柱形測試，得知擬定使用條件下的工作性能。這是入口PH和濃度下的工作性能。

給水鎳濃度：

1.鎳 = 5.0ppm - 2000 ppm 按照Ni. With TDS = 3000 - 4000 ppm

工作能力，泄漏， 對于進料PH 和濃度 

 再生  

        再生過程分兩步完成，首先是用鹽酸或者硫酸把鎳交換出來，然后把樹脂轉(zhuǎn)換為鈉型。初步研究發(fā)現(xiàn)只用酸也可以正常工作，但是進一步研究發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)換步驟使樹脂有了更*的工作性能。再生程序不依賴于交換容量或者其他參數(shù)，而是活性基團的完整轉(zhuǎn)換。當原料液的鎳含量范圍為500ppm到2000ppm時，工作流量為5-10BV/h。

性能

      Tulsion®   CH-90的的選擇性使離子交換過程有了*的效率，不像其他過程如反滲透，它只針對溶液中需要去除的特定離子。對于其他的無關(guān)離子，如鈉，鈣，碳酸氫鹽和氯等，則沒有影響。Tulsion® CH-90有去除待處理的水或者廢水中重金屬離子的典型特征。

測試說明：              Tulsion CH-90 Na 

1. 前言

        對于實驗室用于測試CH-90 Na樹脂的去除效果及交換容量的實驗 , 一般均是采用直立式透明的玻離管 。于進口及出口管端加上控制流量的閥門以能調(diào)節(jié)流量來測試及決定CH-90 Na的操作交換容量 , 然后計算出實際的回收鎳樹脂使用量及桶槽的規(guī)格及所有的再生操作條件 。上端的 Connector 可以用來轉(zhuǎn)換成逆洗(Backwash)及采水。

   再生藥液、測試用溶液或是清洗用的水分別用不同的管子 (Tube) 連結(jié)到此設(shè)備 , 然后以重力方式經(jīng)由控制閥門 (Screw Clip Valve) 送到此玻離管并藉由微量的流量計來計錄及計算流量 。(請參考以下的實驗用圖 B) 

     測試用的溶液樣本以瓶子或燒杯填裝 , 每次取樣的時間以不超過4Hrs 為較理想 。Tulsion離子交換樹脂為交聯(lián)聚苯乙烯為單體(Styrene-Based ) ,具有去除鎳等重金屬的官能基。此樹脂為螯合樹脂，其官能基對于鎳等重金屬離子的吸附具有很強的電子親和力(Affinity) , 因此絕大部分的鎳等雜質(zhì)都會被此螯合樹脂去除掉。測試用的溶液分別以批次分別慢慢的倒入已裝填CH-90 Na的玻璃管, 來當成是連續(xù)性的采水部驟。整個鎳等交換反應(yīng)在上層的樹脂床是較快的, 直到上層CH-90 Na的交換容量慢慢耗盡后 ,才由下層的CH-90 Na樹脂繼續(xù)交換其它剩余的鎳等離子 。因此當測試用的溶液由上往下經(jīng)過樹脂床時 ,會有一個有效的交換區(qū) , 直到所有的CH-90 Na樹脂的交換容量*耗盡為止。 下圖A顯示每個交換過程。

2. 測試CH-90 Na的交換容量過程

     此測試步驟為決定CH-90 Na的去除鎳操作交換容量 ,以運用于正式的工業(yè)用途。并可藉此步驟決定CH-90 Na的交換終點及再生步驟。如下 :

Ø 決定交換鎳離子的交換容量 

Ø 再生CH-90

Ø 決定采水流量

Ø 使用過后的樹脂特性  

目的 :

      終目的是測試CH-90 Na去除鎳的效果，并計算出CH-90 Na去除鎳的總工作交換容量 , < 鎳 gms / CH-90 ml >

實驗器材及步驟 :

           1. 玻璃管的尺寸 :取 1”直徑及120 cm 高 , 或是更大的直徑120 cm的玻璃管；

2. 首先 ,先用純水填滿玻璃管到一半的高度 , 取適當?shù)挠麥y試的CH-90數(shù)量 , 慢慢填入此玻璃管 (注意 : 請務(wù)*純水來填充CH-90 。請務(wù)必小心填充樹脂 , 以避免樹脂外漏到管外, 減少誤差。 

3. 連接額外的管路 (如圖 B所示) 到此玻璃管頂端 , 并以純水逆洗此樹脂床至少40%的樹脂床高度 , 逆洗10 – 15 分鐘 (mins) 

(請使用原廠的CH-90 樣本)

4. 逆洗過后 , 排掉純水 ,讓樹脂靜置沉降過后 , 請小心記錄樹脂床高度

5. 然后分別用酸倍量再生此CH-90樹脂。

6. 請根據(jù)表 A 事先預(yù)算再生用藥量及慢洗水量 , 按表 A的操作參數(shù)去做再生步驟。

7. 分析原水水質(zhì)

8. 再生用藥順序為，先以酸 HCl (或H2SO4)再生，再以堿NaOH轉(zhuǎn)型。

9. 再生用藥濃度為 , 酸 4– 5 %（鹽酸）或者3%-4%（硫酸），堿 4– 5 %; 

10. 再生用藥量為 , 30- 160g 鹽酸(*) / L 樹脂 ;或者 40-250g 硫酸(*)/L 樹脂； 100g 堿(*) / L 樹脂 ;

11. 再生方式 , 酸為順向再生(Co-Current)，堿為逆向再生（Counter-Current） ;

12. 再生通藥時間,至少30 分鐘 ； 

13. 再生完后,慢洗水量及水源:酸液再生完之后,以4BV量的純水慢洗 ; 堿液再生完之后,以2BV量的純水慢洗 ;

14. 出水水質(zhì)的鎳含量標準 , 請自訂 

15. 采水流速 : 5–20 BV/Hr

16. 實際的再生步驟請 , 請參考 表 A (Table A)

17. 當倍量再生完成之后 , 開始采水測試直到預(yù)先設(shè)定的出水水質(zhì)的鎳含量標準為止。

18. 記錄此采水流量。按預(yù)先設(shè)定的固定時間,分析此處理過后的水質(zhì);或按預(yù)先設(shè)定的出水水質(zhì)要求,分段分析此水質(zhì)。 

19. 當水質(zhì)達到預(yù)先設(shè)定的標準時,終止此采水。然后計算此CH-90的總工作交換容量 

20. 計算此工作交換容量并轉(zhuǎn)換成 <可交換鎳克數(shù) (mgs) / 每公升(Liter) CH-90樹脂>計算公式如下:CH-90工作交換容量<鎳g/L CH-90> =（原水總鎳含量ppm x總采水量）/(總 ml of CH-90 數(shù)量)

21. 測試幾次采水 (Cycle) 求平均數(shù)

22. 在每次采水 (Cycle) 后 , 以預(yù)先設(shè)定的逆水總水量及純水 , 先逆洗樹脂床 10 mins.

約達到40%樹脂床高度。然后重新按表 A再生及慢洗此樹脂 ,然后重復此采水步驟。

注意 : 只有*次再生時 , 使用倍量再生 ; 其余重復再生時 , 一次既可 。

表 B (Table B) 所列為取樣1000 ml 的CH-90 , 出水水質(zhì)為 0.01 ppm鎳, 所作的測試表格。實際決定的樹脂量 , 將會有所改變?？梢詤⒖计浔砀裰谱?/span>

 Table "A" Operating Parameters

Table "B" Operating Parameters

Cycle No:    CH-90Na  Volume:1000 mL

Date:                              Bed high: 1200 mm

Start time:                      Termination time:

注意 :   a) 請每隔4小時再取原水水樣作重復測試 。

            b) 所有的測試數(shù)據(jù) , 請以表 B 做為記錄參考依據(jù)