一、根據(jù)離子交換的目的選擇
去除陰離子:
1.若需去除水中的陰離子,可選含季銨基官能團(tuán)的強(qiáng)堿性陰離子交換樹(shù)脂,它常用于電子工業(yè)超純水的制備。
2.若需除去原水中陰離子(如HCO??、HSiO??),則須選用強(qiáng)堿性樹(shù)脂。
3.若原水中有機(jī)物較多或要去除的離子半徑較大,應(yīng)選用交聯(lián)網(wǎng)孔較大的大孔型樹(shù)脂。
去除陽(yáng)離子:
1.若需去除水中的陽(yáng)離子雜質(zhì)以軟化水或去除金屬離子,可選磺酸基型強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂,它常用于工業(yè)鍋爐用水的預(yù)處理。
2.若只需除去水中吸附性較強(qiáng)的離子(如Ca2?、Mg2?等),可選用弱酸性樹(shù)脂。
3.若需除去原水中吸附性能較弱的陽(yáng)離子(如K?、Na?),則須選用強(qiáng)酸性樹(shù)脂。
同時(shí)去除陰陽(yáng)離子:
若需制備高純度的去離子水或進(jìn)行深度除鹽,常用混床離子交換樹(shù)脂,即將強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂和強(qiáng)堿性陰離子交換樹(shù)脂按比例混合裝柱。
二、根據(jù)樹(shù)脂的特性選擇
交換容量:是離子交換樹(shù)脂的核心指標(biāo)之一,決定了樹(shù)脂的吸附能力和處理效果。選擇時(shí),應(yīng)根據(jù)處理水質(zhì)的離子種類和濃度,以及所需達(dá)到的處理效果,確定所需的交換容量。一般來(lái)說(shuō),對(duì)于高濃度離子水質(zhì)的處理,應(yīng)選擇交換容量較大的樹(shù)脂。
樹(shù)脂結(jié)構(gòu):凝膠型樹(shù)脂具有較為緊密的結(jié)構(gòu),適用于一般的水處理;大孔型和超大孔型樹(shù)脂內(nèi)部結(jié)構(gòu)更開(kāi)放,對(duì)大分子物質(zhì)有更好的通透性和交換能力,適用于處理含有機(jī)物較多的水質(zhì)。
穩(wěn)定性:指離子交換樹(shù)脂在使用過(guò)程中保持其性能穩(wěn)定的能力。選擇時(shí),應(yīng)關(guān)注其化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性和機(jī)械穩(wěn)定性等方面,確保所選樹(shù)脂能在處理過(guò)程中保持良好的性能。
選擇性:指離子交換樹(shù)脂對(duì)特定離子的吸附能力。對(duì)于含有多種離子的水質(zhì),可以選擇具有較好選擇性的樹(shù)脂,以提高處理效果和降低樹(shù)脂消耗量。
顆粒大小及均勻度:樹(shù)脂顆粒大小影響交換速度與水流阻力,小顆粒交換速度快但易堵塞,大顆粒阻力小但交換速度慢。顆粒均勻度影響床層均勻性及交換效率。
密度:包括濕真密度和濕視密度。濕真密度影響樹(shù)脂在水中沉降及反洗分層,濕視密度用于計(jì)算樹(shù)脂裝填量。
膨脹度:離子交換樹(shù)脂含有大量親水基團(tuán),與水接觸即吸水膨脹。當(dāng)樹(shù)脂中的離子變換時(shí),會(huì)發(fā)生膨脹,增大樹(shù)脂的體積。在設(shè)計(jì)離子交換裝置時(shí),須考慮樹(shù)脂的膨脹度。
三、根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景選擇
飲用水處理:應(yīng)選擇對(duì)人體無(wú)害、無(wú)污染的樹(shù)脂,且需符合嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)。
化工生產(chǎn):應(yīng)選擇能承受高濃度、高溫度、強(qiáng)酸堿等惡劣環(huán)境的樹(shù)脂。
食品工業(yè):用于糖液的脫色、脫鹽及味精等調(diào)味品的提純,需選擇對(duì)食品級(jí)安全的樹(shù)脂。
濕法冶煉:用于從礦石浸出液中提取和濃縮稀土元素、貴金屬等有價(jià)值金屬,需選擇高選擇性和良好回收性能的樹(shù)脂。
其他工業(yè):如電子工業(yè)、核科技、生物工程等,需根據(jù)具體需求選擇合適的樹(shù)脂。
四、根據(jù)經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性選擇
再生效率和難易程度:易于再生且再生后性能恢復(fù)良好的樹(shù)脂可以降低運(yùn)行成本。
價(jià)格和使用壽命:不同品牌和型號(hào)的離子交換樹(shù)脂價(jià)格和使用壽命不同。選擇時(shí),需綜合考慮價(jià)格、使用壽命以及運(yùn)行成本等方面,選擇性價(jià)比最高的樹(shù)脂。
環(huán)保性:在選擇時(shí),應(yīng)關(guān)注其是否屬于環(huán)保型產(chǎn)品、是否具有可再生性以及處理過(guò)程中是否產(chǎn)生有害廢棄物等方面。