重金属废水处理方法的离子交换法

专注工业污水处理的漓源环保介绍到重金属废水处理方法的离子交换法，重金属废水来源于矿山采选、机械加工、钢铁及稀贵重金属冶炼与部分化工企业所产生的废水，具有不可降解性，未达标排放对环境污染严重。

化学沉淀法对各种重金属废水处理实用性强，被普遍应用，处理后出水大部分重金属离子能达到行业排放标准，但若采用一步沉淀处理，则会产生大量的污泥，作为危险废物将难以处置。如工业废水含0.1g/L的Cu2+、Cd2+、或Hg2+能分别产生10倍、9倍和5倍重金属盐含量的污泥;如处理1kg铬酸盐，则会产生6kg污泥。

在采用碱法沉淀重金属离子时，不适合处理水量大、浓度低的重金属废水，而离子交换树脂法却恰好能弥补这一缺陷，即不仅能深度地去除重金属，而且能选择性回收各种重金属离子。

重金属废水处理的离子交换法是利用重金属离子与离子交换树脂发生离子交换,使废水中重金属浓度降低,从而使废水得以净化的方法。离子交换树脂为颗粒性物质，其结构单元有三部分组成，即：不溶性的三维空间网状骨架、连接在骨架上的功能基团和功能基团所带的相反电荷的可交换离子。常用的离子交换树脂有阳离子交换树脂、阴离子交换树脂、螯合树脂和腐植酸树脂等。

阳离子交换树脂分为强酸性离子交换树脂(R-SO3-)和弱酸性离子交换树脂(R-COO-)。前者离解性强，适应于在强碱和强酸条件下产生离子交换作用，可以交换所有金属离子;后者离子性较弱，在低pH下难以离解和进行离子交换，只能在碱性、中性或微酸性溶液中(如pH5～14)起作用，仅可交换弱碱性中的阳离子如Ca2+、Mg2+，对于强碱中的离子如Na+、K+等无法进行交换。阳离子交换树脂几乎适用于所有重金属阳离子的去除，如Cu2+、Pb2+、Zn2+等重金属阳离子。

阴离子交换树脂分为强碱性离子交换树脂(-NR3OH)和弱碱性离子交换树脂(-NH2、-NHR、NR2)。同样地，前者离解性强，适应于在强碱和强酸条件下产生离子交换作用，可以交换所有阴离子;后者离子性较弱，只能在中性或酸性条件(如pH1～9)下工作。阴离子交换树脂可适用于金属络合阴离子的吸附交换，如金属氰化络合阴离子、金属氯化络合阴离子、铬酸根等的去除。

重金属废水处理的螯合离子树脂法区别于上述所述阴阳离子交换树脂法，其离子交换作用是通过化学键力，而不是通过范德华力静电吸附作用力。螯合离子交换树脂是借助具有螯合能力的基团，通过螯合作用能对特定离子进行选择性吸附并进行离子交换的树脂。因此，它适用于含有杂质离子较多的复杂重金属废水的处理，可选择性地回收高附加值、高品质的贵重金属离子。

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