天津争光强碱阴离子交换树脂,强碱型阴树脂

离子交换树脂在饮用水中的系统应用
“争光”生产离子交换树脂、生化分离介质和大孔吸附剂。其中：离子交换树脂包括苯乙烯系、丙烯酸系、酚醛系和环氧系四大系列，强酸、弱酸、强碱、弱碱、两性、螯合和惰性七大类型共300多个品种；生化分离介质包括离子交换层析介质、疏水作用层析介质、亲和层析介质、凝胶层析介质和活化中间体五大类型近百个品种；大孔吸附剂包括非极性吸附剂、中等极性吸附剂和极性吸附剂三大类型数十个品种。注册商标为“争光”和“Hydrolite”。
饮用水是指可以不经处理、直接供给人体饮用的水。也包括通过饮水和食物经口摄入体内，或通过洗漱、洗涤物品、沐浴等生活用水接触皮肤或呼吸摄入人体的生活用水。饮用水与人体健康和生活质量密切相关，其重要性不亚于食品。
“争光”牌饮用水处理树脂系列，能有效地除去饮用水中对人体有害的、溶解性的有机物（DOC）和盐类物质，除去硝酸根、磷酸根、高氯酸根、氟酸根、砷酸根等有毒物质，使饮用水符合没有污染，没有退化（充满生命活力），符合人体生理需要（含有对人体有益的矿质元素）等要求。
一、DQ系列食品级树脂：
“争光”牌DQ系列离子交换树脂是一类经过特殊纯化处理，达到纯度食品级要求的树脂产品，主要用于各种供人食用或者饮用的终产品的生产，并所生产的物品、无害，对人体健康不造成任何急性、亚急性或者慢性危害的要求。

DQ系列食品级离子交换树脂已经过预处理、再生和清洗处理，达到食品级树脂的纯度要求，可直接使用。主要应用于饮水机、咖啡机、养殖、花卉种植用水的软化处理，也可用于家用热水器等淋浴设备用水的软化处理。
“争光”牌DQ系列树脂包括ZG C107DQ、ZG C108DQ、ZG C108DQ-K、和ZG C 108FMDQ树脂等产品。

二、ZG C 258 FD食品级树脂：
“争光”牌ZG C 258FD是在大孔结构的丙烯酸共聚体上带有羧酸基（- COOH）的弱酸性阳离子交换树脂。作为一种大孔型的弱酸阳树脂，它具有交换能力强、交换速度快、交换容量大、机械强度好等特点。
ZG C 258FD树脂特别适合于从水溶液中去除碳酸氢盐、碳酸盐及其它一些碱性盐类。常用于家庭和社区小型离子交换装置，饮用水或生活用水的软化、脱碱处理。

三、去除硝酸根、亚硝酸根、氟酸根、砷酸根树脂：
饮用水中硝酸盐、亚硝酸盐、氟酸根、砷酸根的污染问题在近年来受到越来越多的关注，因为长期低剂量地摄入上述有毒物质，会严重危害人体的健康。
硝酸盐在人体内可还原为亚硝酸盐，与人体血液作用，形成高铁血红蛋白，使血液失去携氧功能，导致缺氧中毒；在人体内与仲胺类作用形成亚硝胺类，是致癌、致畸、致突变的物质。世界卫生组织推荐饮用水中高的硝酸根含量（以NO3-的形式）是 ≤ 50毫克/升。


砷也是致癌、致突变因子，对动物还有致畸作用。长期饮用高砷水，会引起花皮病或皮肤角质化等皮肤病，神经病，血管损伤，以及增加心脏病发病。慢性砷摄入与皮肤癌有密切相关，也可能和肺癌、肝癌、膀胱癌、肾脏癌、大肠癌有关。美国设定饮用水中砷的含量标准为 ≤ 10微克/升。
溶于水中的氟，非常容易被吸收，血中的氟随着循环分布到全身各个组织器官。长期摄入高剂量的氟化物，轻者会造成氟斑牙或氟骨症，重者可能导致癌症、神经疾病以及内分泌系统功能失常。
本系列产品包括去除饮用水中硝酸根、亚硝酸根的ZG D890、去除氟酸根的ZG F 860、去除砷酸根的ZG S 820和能同时去除氟酸根、砷酸根的ZG FS 821树脂等产品。
四、ZG D891去除高氯酸根树脂：
饮用水中的高氯酸盐是一种持久性的有毒化学物质，它通常是以NH4ClO4、KClO4、NaClO4的形式存在。高氯酸盐对人体的影响主要表现为对甲状腺吸收碘的抑制，从而导致甲状腺激素分泌的减少，这就造成对发育系统特别是对大脑发育的影响。过量的摄入高氯酸盐会导致甲状腺激素的分泌不足，而甲状腺激素分泌不足会抑制人体正常的新陈代谢和生长发育，尤其是对儿童的影响。
由于高氯酸根的非挥发性和在水中的高溶解性，不可能用过滤、沉淀等普通物理方法去除；采用离子交换法进行处理无疑是好的方法之一。
ZG D891是在大孔结构的苯乙烯-二乙烯苯共聚体上带有季铵基［-N(CH3)3OH］的阴离子交换树脂。于自来水和饮用水中高氯酸根的去除和净化，对高氯酸根有优良的选择性。
五、ZG C858除铁树脂：
饮用水的铁过多，可引起食欲不振、呕吐、腹泻、胃肠道紊乱、大便失常。据研究证明，人体中铁过多对心脏有影响，甚至比胆固醇更危险。因此，水中含铁量过多，也会造成危害。据测定，当水中含铁量为0.5 mg/L时，色度可达30度以上，达到1.0 mg/L时，不仅色度增加，而且会有明显的金属味。使水的口感很差，国家规定生活饮用水中铁的含量应≤0.3毫克/升。
ZG C858是一种强酸性苯乙烯系薄壳式阳离子交换树脂，具有惰性核心浅度磺化薄壳式结构，是一种的除铁、软化树脂。
六、ZG D870B除硼树脂：
硼是动物和植物生长所必需的微量元素，但是硼的过量摄取或水中硼含量过高会对人体和作物产生危害。世界卫生组织（WHO）建议.成人每天摄入的硼应不超过0.16μg/g，过量的硼的摄入会引起恶心、头痛、腹泻、肝脏损害甚至会死亡。因此，从水源中除硼也是极其必要的。
离子交换法是一种有效的除硼方法，越来越广泛地得到了应用。用ZGD870B树脂吸硼饱和后，可以用5~10%的酸溶液进行洗脱，使树脂再生循环利用。
反应原理如下：
R- C6H11O5NH3+·CL- + BO33- →R- C6H11O5NH3+·BO33- + Cl-
R- C6H11O5NH3+·BO33- + HCl →R- C6H11O5 NH3+·Cl- + H3 BO3
“争光”牌ZG D870B是一种在大孔结构的苯乙烯-二乙烯苯骨架上带有配位胺基团（N-甲基葡糖胺）的高分子聚合物。
八、树脂的使用：
1. 对于普通树脂的装填，应先用纯水冲洗进出水管道及交换器，内部无杂质。

2. 将树脂缓缓倒入交换器中，将树脂装填到规定高度，然后用盖子封住交换器。
3. 树脂在装填过程中，应交换器内无水。
4. 进水以10~30 BV/h流量对树脂进行快速清洗，直至出水水质合格，即可进入使用。

九、树脂的储存：
1. 树脂应密封存放在室内阴凉处，避免阳光照射，远离锅炉、取暖器等加热装置，避免树脂脱水或结冰。
2. 饮用水处理树脂具有的纯度，应严密注意产品包装的密封性，保持包装不破损，避免树脂受空气或其它杂质的污染，影响树脂的使用性能。

3. 树脂在常温环境下储存期一般为6~12个月。应采取即买即用，先买先用的原则，避免普通树脂存放时间过长，影响树脂的使用性能。

“争光”牌饮用水处理树脂及推荐
应用 推荐产品 主要功能及特点
饮用水
软化 ZG C107DQ 常规饮用水处理，可直接使用
ZG C108DQ 常规饮用水处理，可直接使用
ZG C108DQ-K 钾型，适应于肾病、糖尿病患者
ZG C108FMDQ 细颗粒，常规饮用水处理
饮用水
降碱降硬 ZG C 258FD 大孔型弱酸树脂
饮用水
除硝酸根
亚硝酸根 ZG D890 处理后水中NO3-含量达20mg/L
以下
饮用水
除氟 ZG F 860 处理后氟含量达1mg/L以下
饮用水
除砷 ZG S 820 处理后砷含量达10μg/L以下
饮用水除氟、除砷 ZG FS 821 经表面氧化热处理，处理后水中氟含量达1mg/L以下，砷含量达10μg/L以下
饮用水
除高氯酸 ZG D891 对高氯酸根有优良的选择性
饮用水
除铁 ZG C858 处理后水中铁含量达0.3 mg/L以下
饮用水
除硼 ZG D870B 处理后硼含量达0.5mg/L以下

离子交换树脂在废酸（除铁）回收中的应用
一、试验目的：
采用离子交换树脂来除去废酸中的铁，将废酸中的铁含量降低到10ppm以下，达到废酸回收利用的目的。
二、试验材料：
吸附树脂：SLCT-1、SLCT-2
吸附柱：Φ600*3000碳钢衬胶材质，树脂层高度为1500mm，树脂装填量为1.7m3，2个交换柱；底层填料为石英砂材质，高度600-700mm。
试剂：15%盐酸溶液；4.0%氢氧化钠溶液； 0.05MEDTA；1+1氨水；1+1冰醋酸溶液；20%六次甲基四胺溶液；0.2%二甲酚橙指示剂；0.02M醋酸锌标准溶液；20%氟化钾溶液；20%磺基水扬酸溶液；三氧化二铁标准溶液。
其它材料：滴定管、试剂瓶、250ml三角烧瓶、100ml烧杯、250ml烧杯、1000ml烧杯、3000ml烧杯、100ml容量瓶、100ml量筒、1000ml量筒、755B紫外分光光度计、原子吸收仪等。
三、原液：
工艺中有一种溶液叫洗铁酸：盐酸浓度12-15%，三氧化二铁1.0g/L，每小时5立方洗铁酸，现在想把铁除掉小于0.01g/L。
四、试验方案
1、工艺方案：
主要采用二级离子交换树脂进行除铁。先通过除铁树脂SLCT-1进行级除铁，铁的去除率在90%以上；再通过二级除铁树脂SLCT-2进行第二级除铁，除去余下的铁。
控制标准为：采用比色法或原子吸收法进行检测。
2、工艺流程：
由于除铁，树脂处理倍量较，所以采用大交换柱；二级除铁，树脂处理倍量较大，所以采用小交换柱。流程图如下：

废盐酸除铁处理流程简图
3、 工艺运行方案：
3.1将树脂装入交换柱中，树脂层高低不低于1.2m；
3.2树脂预处理
先用树脂体积2倍的4%NaOH浸泡树脂4-8h，用纯水淋洗至中性。再用树脂体积2倍的4%HCl浸泡树脂4-8h，用纯水淋洗至中性。
3.3运行
将树脂完全转成CL型后方可运行，将需要处理的废酸液以≤5m/h的流速通过树脂床层，控制失效终点（如以Fe3+的浓度）或根据颜色判断。为使树脂床层内部废酸浓度达到平衡（如不平衡，就不能完全去除Fe3+等金属离子）一般是开始的3-6个床层废酸液先打回到原液中再次运行，3-6个床层以后出来的废酸液金属离子可达合格。
3.4再生
纯水再生：树脂失效后，需要再生，用流速5-10m/h的纯水淋洗树脂床层，直到出水澄清为止，再用纯水以2-5m/h的流速通过树脂床层，约2-4个床层后即可投入运行。
4、 说明：
树脂用量是每个树脂交换柱1.7m3；反洗频率初步估计为20~30BV，即一天反洗一次，反洗水量为2~4BV；树脂寿命或树脂消耗每年为≤5%补充率。

螯合树脂在电镀溶液、金属酸洗液中回收重金属的应用

SL851是大孔结构的苯乙烯骨架上带有亚胺二乙酸功能基的螯合树脂，可在水溶液中去除重金属阳离子，包括从高浓度一价阳离子（一般为钠离子），和一般二价阳离子（如钙离子）中分离重金属阳离子，这些作用是在弱酸及弱碱溶液中进行。其结构简式如下：

SL851主要用于从矿石中回收金属，从电镀溶液、金属酸洗溶液中回收金属，甚至在碱土金属出水中也如此（如钙、镁）。也可用于离子膜烧碱工业生产中的二次盐水精制，各种废水处理以消除重金属污染（一般是在水溶液中）。
与国内外同类树脂相比，具有高的铜离子吸附量和高的耐渗透能力。
物化性能

运行条件
下表为SL851的运行、再生条件，在特殊应用中须进行选择。

反应原理
二乙酸亚胺基功能团，钠型或氢型，重金属将被二羧基功能基离子吸引及氮原子电子给予而螯合。

SL451离子交换法处理含铬废水
SL451离子交换法处理含铬废水
重铬酸钠、铬酸酐等铬盐类产品是广泛应用于电镀、颜料、制革、医药、冶金及化工等行业的重要化工原料。在国民经济建设中占有十分重要的地位。但是在生产铬盐产品的过程中，产生的大量含铬废水，如不妥善处理，任意排放，将会污染江河水源及环境。当水中六价铬的到一定程度时，对人类、畜牧、鱼类、农作物等均有害。因此，消除含铬废水的污染，对保护环境，造福人民，发展经济和实现四个现代化都具有很大的意义。
目前，国内外对含铬废水的处理，一般采用的方法有硫酸亚铁—石灰法、钡盐法、二氧化硫法，亚硫酸钠法，电解法和离子交换法等。其中除离子交换法外，均要产生大量含有三价铬的污水（三价铬也是有毒物质）。既难于处理，且对铬的资源不能进行回收和利用。
现采用大孔型SL451弱碱性阴离子交换树脂处理含铬废水，不仅处理的水质较好，符合国家排放标准，而且还能回收利用大量铬的化合物。
SL451与普通凝胶型离子交换树脂相比，具有更强的抗污染能力和更广泛的适应性。机械强度好，有弹性，不易被具有氧化性的离子所破坏，也不易因膨胀收缩而破坏结构，网孔不容易受有机物污染和容易吸附与再生容易等优点。
SL451弱碱性阴离子交换树脂主要性能
指标名称 指标
外观 乳白色不透明球状颗粒
功能基团 -N(CH3)2·H2O
出厂型式 游离胺型
含水量 % 48～58
质量全交换容量 mmol/g(干) ≥4.80
体积全交换容量 mmol/ml ≥1.4
湿真密度 g/ml 1.03～1.06
湿视密度 g/ml 0.65～0.72
渗磨圆球率 % ≥90
范围粒度 % 常规型(0.315～1.25mm) ≥95
温度 ℃ 60
PH值 0～4
膨胀率 % ≤20

二、基本原理及工艺流程
1. 基本原理
离子交换法处理含铬废水，是利用离子交换树脂的活性基团的交换作用吸附废水中的铬酸根(CrO42-)和重铬酸根(Cr2O72-)离子，去除有害的Cr6+离子，待树脂吸附饱和后，用氢氧化钠和氯化钠组成的再生剂进行再生，以达到回收铬化合物的目的。由于CrO42-和Cr2O72-都是强氧化剂，故我厂选用的是抗氧化性能强、交换容量较高的SL451大孔弱碱性叔胺型阴离子交换树脂。
在处理过程中，先将树脂转成氯型可获得较高的交换容量，氯型阴树脂的工作交换容量一般为900毫克当量/毫升，其反应方程式表示如下：
转型：R-OH + Cl-  R- Cl + OH –
当含铬废水通入交换柱时，氯型阴树脂对重铬酸根和铬酸根离子进行吸附，其反应方程式为：
运行：2R-Cl + Cr2O72-  R2- Cr2O7 + 2Cl –
当树脂达全饱和后（双阴柱串联法）用组成的再生剂进行再生处理，其反应方程式如下：
再生：R2- Cr2O7+ 2OH-  2R- OH + Cr2O72-
由此得到的洗脱液—铬酸钠溶液，可用于制备鞣革剂盐基性硫酸铬。
再生后的树脂，经洗涤转型后重复吸附。

离子交换树脂在发酵液中提取赖氨酸的应用
一、用户（1）工艺
1.交换柱直径为3200mm，树脂装填高度为mm，树脂装填体积为35m3。
2.赖氨酸母液pH为3.3~3.8，进料赖氨酸浓度为170g/L。
3.吸附流量为0.8~1.0BV/h，从上向下吸附，氢型上柱。控制赖氨酸尾液浓度≤2.0g/L。
4.吸附完赖氨酸后，用纯水洗去残留的赖氨酸，控制淋洗液赖氨酸浓度≤2.0 g/L，淋洗的这部分赖氨酸回收。
5.洗脱，用氨水和氯化铵混合液（21.78m3回收的洗脱液，也即氨水洗脱完水洗那部分+2.22m320%氯化铵+4.56m3氨水）进行洗脱，洗脱流量为1.0BV/h，洗脱时间约为40min。
6.淋洗，用2BV的纯水以3.0~5.0BV/h流量淋洗，淋洗液回收。淋洗结束后，从下向上以0.4BV/h的流量进纯水，同时从底部通入2.5kg的压缩空气10min，反洗30min，将树脂充分松动。
7.转型，用0.3BV5%盐酸溶液以1.0BV/h流量进行转型。
8.水洗，用0.3BV纯水以1.0BV/h流量进行水洗，此时纯水洗至流出液pH为3.0~4.0。
9.以上每个步骤进行时，都应将液位放至树脂层上300~500mm处。
10.经上述处理后，就可进行下一步吸附了。
11.此用户树脂吸附容量为130g/L-R。
二、用户（2）工艺
1.此用户为连续离交工艺，有30个交换柱，直径为1200mm，树脂装填高度为1800mm。
2.赖氨酸母液用硫酸调至pH为1.5，进料赖氨酸浓度为178g/L。
3.2BV6%氨水以1.0BV/h洗脱。
4.用纯水洗至流出液pH为9.0。
5.上柱吸附，吸附流量为1.0BV/h，控制赖氨酸尾液浓度≤2.0g/L。
6.用纯水洗去残留的赖氨酸，控制淋洗液赖氨酸浓度≤2.0g/L，淋洗的这部分赖氨酸回收。
7.经上述步骤处理后，就进行下一步吸附。
8.此用户树脂吸附容量为160g/L-R。

离子交换树脂在电镀废水回收锰、铬中的应用
设计方案：
一、客户水质及要求
水量：100m3/h
基础含盐量高
锰离子：2g/L（换算离子摩尔浓度为2000÷55=36.36mmol/L）
重铬酸根：100mg/L（换算离子摩尔浓度为100÷216=0.46 mmol/L）
硫酸铵：2g/L
pH：3-4
回收锰离子阳柱
装填量：35m3
树脂型号：SL258
再生周期：5天
回收重铬酸根阴柱
装填量：10m3
树脂型号：SL451
再生周期：5天
二、离子交换柱的设计参数
1、SL258除锰阳离子交换器：
直径：Ф3000×2200(直径×树脂层高)
形式：压力式
设计压力：0.4Mpa
试验压力：0.6Mpa
正常流量：100.0m3/h
材质：碳钢衬胶
垫层：石英砂
树脂装填量：15.5m3
如再生周期为5天，流量为100.0m3/h，总制水量为5×24×100=12000m3。
一天离子交换柱周期制水量为（15.5×2000÷36.36=852.6m3）需要离子交换柱数量：12000÷852.6=14台，那么需要SL258树脂体积为217m3。
上述再生周期为5天，不合理，树脂用量太大。如果改为一天再生一次，1×24×100=2400m3，2400÷852.6=2.8台即3台，那么需要SL258树脂体积为46.5m3。
2、SL451除重铬酸根阴离子交换器：
直径：Ф2500×2200(直径×树脂层高)
形式：压力式
设计压力：0.4Mpa
试验压力：0.6Mpa
正常流量：100.0m3/h
材质：碳钢衬胶
垫层：石英砂
树脂装填量：10.8m3
如再生周期为5天，流量为100.0m3/h，总制水量为5×24×100=12000m3。
一天离子交换柱周期制水量为（10.8×800÷0.46=18782.6m3），所以需要离子交换柱数量：1台，那么需要SL451树脂体积为10.8m3。
注意：本项目中的SL451好选用本公司强度较好的SL408好，由于一般的SL451在硫酸根含量高的系统中，膨胀度较大，容易疲劳，影响树脂强度，易破碎，而且该系统的重铬酸根还有一定的氧化性。