离子交换法处理含铜废水-2013

1、实验：离子交换法处理含铜废水一实验目的1、通过离子交换法处理含CiT废水实验，了解离子交换法处理工业废水的基本过程、装置 及操作方法。2、通过实验绘制穿透曲线了解固定床交换柱中交换带的推移过程。3、确定离子交换树脂的全交换容量。二实验理论基础与方法要点离子交换树脂是具有主体网格结构的有机高分子化合物。它与一般塑料不同，树脂的结构 由骨架和活性基团组成。树脂上活性基团的数量和种类，决定了树脂的总交换容量和选择性。 而交换容量是表示树脂中可交换离子量的多少，它是表示树脂交换能力大小的指标，它可分为： 全交换容量(指交换树脂中所有活性基团全部再生成可交换的离子总量)工作交换容量(指树脂在交换过程中，

2、实际起到交换作用的可交换离子的总量)。它与实际运行条件有密切关系。原水中所含杂质种类、浓度，交换树脂层厚度，进水pH值、温度、流速，树脂再生程度等操作条件有关。任何离子交换反应都有三个特征：(1) 与其它化学反应一样按摩尔质量进行定量反应。(2) 是一种可逆反应，遵循质量作用定律。(3) 交换剂具有选择性，交换剂上的交换离子先和交换势大的离子交换。离子交换剂应用于废水处理，可以回收物质，例如对于含铜废水首先经过H型阳树脂交换，2+交换废水中的阳离子Cu等。CiT+2R-SOH SO3) 2CU+2H废水中的阴离子(SQ2-、Cl-)当通过0H型阴树脂时，R-N(CH) 3QH+HCI N(SH

3、 3) 3CI+H2Q废水经阳树脂，阴树脂交换后，铜离子、氯离子被吸附在树脂上，废水得到净化。当阳树脂失效后，可用酸再生。(R-SQ3) 2CU+2HCICuCI2+2R-SOH同理，阴树脂失效后可用碱再生。RN(CH 3)3CI+NaQHRN(CH 3)3QH+NaCI三实验装置及需用器材实验室建有一套离子交换除盐设备，容量大，适用于科学研究和中试试验，对于学生实验 则要求在较短时间取得明显效果和实验报告数据，所以宜用小型交换柱，因此对实验装置另行 设计。器材： 离子交换柱：色层柱(L20cm,?10mm)1支(2) 铁架台、固定夹一套(3) 医用软胶管下口瓶：2000mL 1只(5) 锥形

4、瓶：250mL 2只；(6) 量筒：50mL 1只药品试剂：(1) 732型(001*7)强酸性聚苯乙烯阳离子交换树脂(2) 含铜废水(含Cu300mg/L)(3) 0.1000mol/L NaOH(4) 酚酞指示剂(5) 硫代硫酸钠标准贮备液：0.01mol/L(6) 硫代硫酸钠标准使用液，将(5)标准贮备液稀释100倍(当天配制当天使用)(7) 0.5%淀粉指示剂(8) K 262Q标准溶液(0.0250mol/L 1/6K 2C2O)(9) 1mol/L NaCl四实验步骤(一) 离子交换树脂全交换容量测定步骤一一强酸性阳树脂(1) 称取树脂样品1g左右(精确至0.001g)，置恒温干燥

5、箱内105oC烘干45分钟，干燥器内 冷却后称重，求出含水率。(2) 另称取树脂样品1g左右(精确至0.001g)，放入250mL锥形瓶中，加入1mol/L的NaCl 溶液50100mL摇动5分钟，放置2小时。加入酚酞指示剂3滴，用0.100mol/L的NaOH溶液 滴定至呈微红色，10秒不退。记录所用NaOH标液体积。(二) 离子交换除盐步骤1、将交换柱用铁架台、铁夹安装固定，连接进出水乳胶管。2、树脂装入树脂柱中1.5c m,尽量避免树脂间有气泡产生。3、交换阶段将含cf废水降流式通过阳柱邙日树脂）进行交换，流速50mL/（78）分钟，取出水水样50mL 测定其CiT浓度。至出水CiT浓度

6、达到5mg/L视为穿透，出水Cf浓度与进水浓度相同视为耗竭， 达到耗竭点时停止通入废水。记录全部数据（测到有CiT出来的数据才有用）。4、反洗阶段交换达到饱和后，要用自来水进行反冲洗，反洗水量12 升/升树脂。反洗流速0.20.5升/升树脂 分钟，反洗时间为510分钟。5、再生阶段用10%盐酸通入阳柱，流速0.020.04 升/升树脂 分钟，再生剂用量2 升/升树脂，再生时 间4060分钟。6、正洗阶段先用自来水淋洗，去除再生液残液，待洗涤接近中性时，加入蒸馏水浸泡，液面应高出树脂面12cm。五数据处理1、将除盐实验数据记录，计算铜离子浓度2、绘出出水相对浓度 C/C。与通过时间t的关系曲线（

7、穿透曲线）3、离子交换树脂全交换容量，测定结果计算(m mol/g)W（1 含水率CVC标准溶液（NaOH）浓度（m mol/mL）V所消耗标准溶液（NaOH）体积（mL）W样品树脂重量（g）六废水中Cd+浓度的测定1、方法要点在酸性介质中CiT被I-氧化为CuI沉淀，同时I-还原为碘原子2CiT+5I= 2CuI J +I-3以淀粉为指示剂，用NqSQ定量反应中产生的碘，而计算出废水中铜离子的含量2、试剂(1)硫代硫酸钠标准贮备液：0.01mol/L标定：在碘量瓶中(250mL)加入约0.5g碘化钾及100mL蒸馏水，用移液管准确量取10.00mL重铬酸钾标准溶液(0.0250mol/L I

8、/6K262Q)，并加入5mL硫酸(6mol/L I/2H2SQ)，暗处静置5min,用硫代硫酸钠溶液滴定至淡黄色，加1mL淀粉(0.5%)指示液，继续滴定至蓝色刚消失为终点，记录硫代硫酸钠用量C K262Q7 V K2Cr2Q7C Na 2S2Q3 *V Na 2S2Q3(2) 硫代硫酸钠标准使用液，将上述标准贮备液稀释100倍(当天配制当天使用)(3) 0.5%淀粉指示剂K2C2Q标准溶液(0.0250mol/L 1/6K 2C2Q)，称取预先在120 C烘干2h的基准或优质纯重铬酸钾1.2258克溶于水中，移入1000mL容量瓶中，稀释至标线，摇匀。3、测定步骤取50.0mL水样于250

9、mL碘量瓶中，力卩5mLHSQ(1mol/L HSQ)和50mL蒸馏水，加入0.5gKI 固体，立即用NqS2Q标液(2)滴至淡黄色(如果原液无色则不用滴定)，加1 mL淀粉液(3)， 继续滴至浅蓝色，再继续用 NqSQ标准溶液滴定至蓝色刚好消失为终点(NqSQ标准溶液用量 增大后可采用0.001 mol/L的NqSQ溶液，或直接用0.01 mol/L的NaSQ溶液)，此时溶液可 能呈米色或浅肉红色。取50.00mL蒸馏水代替水样做空白滴定。2+(V 1_ CX 64Ccu2 (mg/L) X 1000V2V滴定水样消耗NqSQ标液体积(ml)Vo空白试验消耗NqSQ标液体积(mLV水样体积(

10、mLC NS2S2Q标液浓度(mol/L )七结果与讨论1、离子交换树脂的交换容量有几种表示方法，试作简要说明。2、解释：离子交换树脂的：含水率，透穿点，耗竭点。 试述离子交换法处理含铜废水主要包括哪几个工艺过程？善待他人，就是 勿以善小而不为，勿以恶小而为之”善待他人，就是 老吾老以及人之老，幼吾幼以及人之幼”善待他人，就是与人方便，与己方便 ”善待他人，就是以礼待人，即用你喜欢别人对待你的方式对待别人世界很大，人心很杂。红尘很深，人世浮华。你所遇到的事，哪能没有烦心的事？你所遇到的人，哪能都是满意的人？想的浅一点，活着就该随遇而安！看的淡一点，头顶就有一方蓝天!善待别人，就是平日里的积德；善待自己，就是你想得明白!善待自己，需要我们平淡地看待虚浮的名利，理智的去掉莫名的烦恼，巧妙的解除心灵的羁绊。善待自己，不是自我放纵的我