大孔树脂骨架部分的性质与凝胶树脂基本相同,但大孔树脂具有且孔径较大的物理孔结构。这一特性使大孔树脂在耐污染、机械强度、抗氧化性等使用性能方面比凝胶树脂更具优势,但大孔树脂的交换容量一般会相对较低,且制造成本相对较高。
针对凝胶型离子交换树脂的缺点,人们研制了大孔型离子交换树脂。大孔型离子交换树脂外观不透明,表面粗糙,为非均相凝胶结构。即使在干燥状态,内部也存在不同尺寸的毛细孔,因此可在非水体系中起离子交换和吸附作用。值得注意的是,大孔型离子交换树脂具有很大的比表面积,因此其吸附功能十分显著,不容忽视。
树脂的应用领域比较广泛,通常是应用在电镀行业废水处理与重金属回收,PVC行业废水除汞,半导体行业超纯水制备,蒸发冷凝水氨氮深度处理,垃圾渗滤液氨氮深度处理,地下矿井水氟化物控制,农村饮用水铁锰控制,生活污水脱氮除磷,矿泉水硝酸盐,溴化物,砷酸盐控制等水处理工程与技术服务。
凝胶型离子交换树脂具有交换容量高,合成的工艺要比大孔树脂的更加简单,孔径小,平均孔径约1~2nm,操作容量高、产水量比较大、颗粒均匀、物性强度好、耐温性能好、再生、成本较低等特点。经常使用于处理软水、纯水或化学制品。
树脂在使用一段时间后,要进行再生处理,即用化学药品使离子交换反应以相反方向进行,使树脂的官能基团回复原来状态,以供再次使用。如阳离子树脂是用强酸进行再生处理,此时树脂放出被吸附的阳离子,再与H+结合而恢复原来的组成。
在离子交换循环期间,将待处理的溶液加入离子交换树脂床中并使其流过树脂。当溶液移动通过离子交换树脂时,树脂的官能团吸引溶液中存在的任何抗衡离子。如果官能团对新抗衡离子的亲和力大于已经存在的那些离子,那么溶液中的离子将移除现有的离子并取代它们,通过共享的静电吸引力与官能团结合。通常,离子的尺寸和/或价数越大,其与相反电荷的离子的亲和力就越大。
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