0969636173

Home / Tin Tức / Phương Pháp Trao Đổi Ion

Phương Pháp Trao Đổi Ion

Chia sẻ bài viết

Phương pháp trao đổi ion –

Xử lý nước thải xi mạ, xử lý nước thải sơn tĩnh điện, xử lý nước cứng bằng phương pháp trao đổi ion

Trao đổi ion là  gì?

Quá trình tương tác của dung dịch với pha rắn có tính chất trao đổi lớn trong pha rắn với còn có trong dung dịch.

Và quá trình được dùng để tách các kim loại Pb, Zn, Cu, Hg, Cr, Ni, Cd, Mn… hợp chất As, P, CN các chất lỏng phóng xạ khỏi nước thải.  Gọi là quá trình trao đổi ion

Trao  đổi  ion có thể sử dụng với cation và anion hữu cơ hoặc vô cơ.

Tuy nhiên, phần lớn các ứng dụng trao đổi ion đều liên quan đến các loại chất vô cơ vì các loại chất hữu cơ thường đòi hỏi chất tái sinh có nồng độ rất cao hoặc sử dụng các dung môi hữu cơ để khử chất hữu cơ

Nói chung, các ion điện tích cao dễ tạo ra các muối bền vững với các chất trao đổi ion so với các ion có điện tích thấp vì các loại có hóa trị cao thường dễ bị khử khỏi dung dịch so với các loại có hoá trị

Ứng dụng phương pháp trao đổi ion xử lý nước thải

Trao đổi ion thường được ứng dụng cho xử lý nước nhiễm ion kim loại, nước cứng, Xử Lý Nước Thải Xi Mạ để thu hồi Crôm.

Để thu hồi axit crômic

Trong các bể xi mạ, cho dung dịch thải axit crômic qua cột trao đổi ion resin cation (RHmạnh) để khử các ion kim loại (Fe, Cr3+ Al,…). Dung dịch sau khi qua cột resin cation có thể quay trở lại bể xi mạ hoặc bể dự trữ.

Do hàm lượng Crôm qua bể xi mạ khá cao (105-120kg CrO3/m3), vì vậy để có thể trao đổi hiệu quả, nên pha loãng nước thải axit crômic và sau đó bổ sung axit crômic cho dung dịch thu hồi.

Đối với nước thải rửa,

Đầu tiên cho qua cột resin cation axit mạnh để khử các kim loại. Dòng ra tiếp tục qua cột resin anion kiềm mạnh để thu hồi crômat và thu nước khử khoáng.

Cột trao đổi anion hoàn nguyên với NaOH.

Dung dịch qua quá trình hoàn nguyên là hỗn hợp của Na2CrO4 và NaOH. Hỗn hợp này cho chảy qua cột trao đổi cation để thu hồi H2CrO4 về bể xi mạ. Axit crômic thu hồi từ dung dịch đã hoàn nguyên có hàm lượng trung bình từ 4-6%. Lượng dung dịch thu được từ giai đoạn hoàn nguyên cột resin cation cần phải trung hoà bằng các chất kiềm hoá, các kim loại trong dung dịch kết tủa và lắng lại ở bể lắng trước khi xả ra cống.

Để khử đi các tạp chất ở trạng thái ion trong nước, phương pháp được dùng nhiều nhất là trao đổi ion.

Phương pháp này có thể khử tương đối triệt để các tạp chất ở trạng thái ion trong nước. Phẩm chất nước thu được còn tốt hơn so với nước cất. Vì vậy, đây là một giai đoạn xử lý nước rất cần thiết để cấp nước cho các nồi hơi.

Ứng dụng phương pháp trao đổi ion xử lý nước cấp

Được sử dụng rộng rãi trong các quá trình xử lý nước thải cũng như nước cấp. Trong xử lý nước cấp, phương pháp trao đổi ion thường được sử dụng để khử các muối, khử cứng, khử khoáng, khử nitrat, khử màu, khử kim loại và các ion kim loại nặng và các ion kim loại khác có trong nước.

Ưu điểm Phương pháp trao đổi ion:

– Rất triệt để và xử lí có chọn lựa đối tượng

– Nhựa ion có thời gian sử dụng lâu dài, tái sinh được nhiều lần với chi phí thấp, năng lượng tiêu tốn nhỏ.

– Phương pháp xử lý nước thân thiện với môi trường vì nó chỉ hấp thu các chất sẵn có trong nước.

Hạn chế Phương pháp trao đổi ion:

– Nếu trong nước tồn tại các hợp chất hữu cơ hay ion Fe3+, chúng sẽ bám dính vào các hạt nhựa ion, làm giảm khả năng trao đổi ion của nhựa.

– Chi phí đầu tư và vận hành khá cao nên ít được sử dụng cho các công trình lớn và thường sử dụng cho các trường hợp đòi hỏi xử lý cao

So sánh Phương pháp trao đổi ion với hấp thụ:

Trao đổi ion giống như hấp thụ bởi vì cả hai đều là hiện tượng bề mặt, và trong cả hai trường hợp rắn chiếm một chất hòa tan trong dung dịch.

Sự khác biệt đặc trưng giữa hai hiện tượng này là hiện tượng cân bằng hóa học của trao đổi ion.

Mỗi ion loại bỏ khỏi các ion trong dung dịch được thay thế bởi một số lượng tương đương có trên hạt nhựa.

Trong hấp thụ mặt khác một chất tan thường được đưa lên bề mặt mà không có hiện tượng được thay thế..

Cơ Sở Phương Pháp Trao đổi ion

Là quá trình trao đổi ion dựa trên sự tương tác hoá học giữa ion trong pha lỏng và ion trong pha rắn .

Trao đổi ion là một quá trình gồm các phản ứng hoá học đổi chỗ (phản ứng thế ) giữa các ion trong pha lỏng và các ion trong pha rắn (là nhựa trao đổi).

Sự ưu tiên hấp thu của nhựa trao đổi dành cho các ion trong pha 5 lỏng nhờ đó các ion trong pha lỏng dễ dàng thế chổ các ion có trên khung mang của nhựa trao đổi. Quá trình này phụ thuộc vào từng loại nhựa trao đổi và các loại ion khác nhau .

Có hai phương pháp sử dụng trao đổi ion là:

– Trao đổi ion với lớp nhựa chuyển động , vận hành và tái sinh liên tục ;

– Trao đổi ion với lớp nhựa trao đổi đứng yên ,vận hành và tái sinh gián đoạn.

Trao đổi ion với lớp nhựa tĩnh là phổ biến.

Ta cần dùng một loại vật chất làm chất trao đổi ion để xử lý trao đổi ion khi vật chất này gặp nước, có thể đem ion nào đó của bản thân nó trao đổi lẫn nhau với các ion cùng dấu trong nước. Nếu chất trao đổi ở dạng NaR, khi gặp nước có chứa Ca2+ sẽ phát sinh phản ứng trao đổi như sau:

2NaR + Ca             =>             CaR2 + 2Na

Chất trao đổi ion dạng Na         Chất trao đổi ion dạng Ca

Kết quả phản ứng,

Ca2+ trong nước bị hấp thụ trên chất trao đổi ion, chất trao đổi chuyển biến thành dạng Ca2+, Na+ nguyên có trên chất trao đổi vào trong nước, như vậy Ca2+ trong nước đã bị khử đi.

Chất trao đổi ion chuyển biến thành dạng Ca, có thể dùng muối Na cho thông qua, làm cho chất trao đổi chuyển thành dạng Na sau đó sử dụng lại.

Có nhiều loại chất trao đổi ion: chất trao đổi ion thiên nhiên, nhân tạo, hữu cơ, vô cơ, dạng cationit….

Có hai phương pháp sử dụng trao đổi ion là:

  • Trao đổi ion với lớp nhựa chuyển động, vận hành và tái sinh liên tục;
  • Trao đổi ion với lớp nhựa trao đổi đứng yên, vận hành và tái sinh gián đoạn.

Trong đó trao đổi ion với lớp nhựa tĩnh là phổ biến.

XEM THÊM BÀI VIẾT

Xử Lý Nước Thải Xi Mạ

Xử Lý Nước Thải Bệnh Viện Công Nghệ AAO & MBR

xử lý môi trường – xử lý nước thải.

Bình Luận

Bình Luận

Phương Pháp Trao Đổi Ion
5 (100%) 3 votes

About Việt Water

Bài Nỗi Bật

QCVN 62-MT:2016/BTNMT

Quy Chuẩn Kỹ Thuật Quốc Gia Về Nước Thải Chăn Nuôi

Quy Chuẩn Kỹ Thuật Quốc Gia Về Nước Thải Chăn Nuôi Quy chuẩn Nước thải …

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *