除铁原理:在浓盐酸中,金属离子主要以配合阴离子的形式存在,A-21S离子交换树脂可以有效地除去浓盐酸中的铁离子,还可以不同程度地除去其它金属离子。
再生机理:A-21S树脂吸附饱和后,用纯水采用4BV/H逆流方式对树脂进行冲洗,排出液为含大量三氯化铁的废液,需另行处理(可沉淀)。树脂经再生处理后,恢复原状,可反复进行交换、再生过程。
高分子功能吸附材料又称聚合物吸附剂,具有三维空间网状结构、多孔、无离子交换基团、不熔不溶的有机高分子粒状材料,理化性质稳定,具有较高的比表面积,因而具有优良的吸附能力,对有机物的选择性较好,不受无机盐及强离子低分子化合物的影响。高分子功能吸附材料为吸附和筛选原理相结合的分离材料。其主要特点是多孔性和较高的比表面积。按其表面性质可分为非极性、中极性、极性和强极性几种类型;按骨架结构分为苯乙烯系、丙烯酸系和酚醛系等。不同类型的高分子功能吸附材料极性、孔性结构也都不同,对化合物的吸附分离也不相同,并且还可结合不同化学成分的结构特点设计合成相应的材料。高分子功能吸附材料的这些结构上的灵活性、使用范围的广谱性是其他分离技术不可比拟的。
高分子功能吸附材料的性能特点:
(1) 高比表面积:比表面积达到 800m2/g 以上,相当于一个标准足球场大小。
(2) 高吸附容量:每立方功能材料高可吸附 120 千克废水中的有机物。
(3) 高解析率:材料容易脱附再生,脱附率一般可达 95%以上,周期重复性稳定。
(4) 高强度:可耐温 220℃,耐压 10 公斤,耐有机溶剂,酸,碱等。
(5) 高适应性:可根据不同目标类型,选择不同吸附材料进行深度处理。在废水处理应用中,废水中有机物浓度从几到几万 mg/L 均可应用;吸附效果不受溶液中所含无机盐的影响;在非水体系中也可应用。
(6) 可反复再生,循环使用:再生可达上千次,综合使用寿命 5 年以上。
在实际应用过程中,废水中的有毒有机物质(溶质)通过高分子功能吸附材料(吸附剂)床时,吸附剂和溶质分子之间产生了范德瓦尔引力(包括氢键力、定向力、诱导力和色散力),溶质分子被吸附在吸附剂表面(一般吸附剂比表面积越高,吸附量越大);当吸附剂分子与溶质分子能形成氢键时,则可大大提高吸附选择性,有利于溶质分子同水溶液的分离,从而使有毒有机废水得到净化。
非极性吸附材料主要是物理作用吸附水溶液中的水溶性较小的有机物,而对溶液中的无机离子没有任何吸附能力,对水溶性较大的有机解离物、低级醇类、糖类、氨基酸、蛋白质等吸附能力较弱,因此,此类材料可以轻易实现有机物与无机物、一般有机物与强亲水性的物质的分离。通过调节pH值改变物质的解离状态,也可分离有机酸和生物碱等。
高分子功能吸附材料以其特的结构特征,造就了其良好的吸附性能,在工业有机废水处理中充当着极其重要的角色。随着新型高分子功能吸附材料的不断研发和吸附技术的迅猛发展,它的应用前景大好。高分子功能材料吸附法处理废水、废气具有可深度净化、处理、对有机物有浓缩分离的优点,处理效果明显,具有显著的环境效益和经济效益,在实际中有较大应用前景,在水处理和废气处理领域必将得到更为深入的应用。