离子交换树脂都是用有机合成方法制成,通过在具有三维空间立体网络结构的骨架上导入不同类型的功能活性基团而制成。CH-99树脂具有与硼能够生成络合物的功能基团多羟基胺(Polyhydroxy amine),骨架为一种苯乙烯和二乙烯苯交联的树脂,多羟基能够与硼络合,达到选择性吸附硼的目的。
离子交换法的机理是利用离子交换树脂上的功能基团与目标离子发生交换反应,从而达到分离浓缩的目的。CH-99离子交换树脂这种化学结构在官能团中具有多羟基部分与硼之间生成络合阴离子,其胺基部分作为阴离子交换基捕捉生成的络合阴离子,从而选择吸附硼离子。CH-99树脂不受大量共存盐类的影响,其反应对pH值很敏感,络合离子只有在中性或碱性溶液里才能生成,在酸性溶液里络合离子分解。
离子交换树脂的除硼效果主要受水中其他离子、树脂粒径等因素的影响。1、钠和氯离子的存在不会对CH-99树脂的硼吸附性能产生太大的影响,Na2SO4和CaCl2的存在会影响树脂的硼吸附性能。2、粒径的减小可提供更大的吸附表面积,减少树脂的用量。由于颗粒越小,硼酸的扩散速度越快,因此颗粒越小除硼率越高。
应用案例
日本电气硝子公司,在他们制造特种玻璃产品的废水线上增加废水处理系统,增设新设备的目的是把硼的含量从1-2mg/L降低到0.001mg/L 以下,提标改造后,就可以将达标废水排放到日本废水管理条例严格的地区--琵琶湖。废水处理系统除硼树脂CH-99以逆流运行的形式实现,
因为硼酸可以和多羟基络合,同时释放出来的氢离子可以被胺基中和,所以硼选择吸附树脂的有效部分是含有胺基的多羟基化合物。
Tulsimer ®CH-99树脂是一款骨架为一种苯乙烯和二乙烯苯交联的树脂,具有与硼能够生成络合物的功能基团多羟基胺(Polyhydroxy amine),这种化学结构在官能团中具有多羟基部分与硼之间生成络合阴离子,其胺基部分作为阴离子交换基捕捉生成的络合阴离子,从而选择吸附硼离子。
实际案例:
某环保科技公司除硼项目中,利用葡萄糖羟基官能团选择性吸附硼酸盐的原理来去除溴化锂溶液中的硼。入水硼含量是0.5mg/l,处理水量为5t/h,出水做到了0.0003mg/l。