【正文】 收有價值化學物品，重金屬和稀有元素，在國防，化工，生物制藥等方面，能有效地進行分離，濃縮，提純等功能。當時美國和英國一些公司廣泛進行了合成離子交換樹脂的研究工作，（D Alelio）成功地合成了聚苯乙烯系陽離子交換樹脂，在此基礎上又陸續(xù)開發(fā)了交換容量高，物理—化學穩(wěn)定性好的其他聚苯乙烯系離子樹脂，相繼又開發(fā)了聚丙烯酸系陽離子樹脂。據(jù)統(tǒng)計，全國27主要河流，大多數(shù)被嚴重污染，有些河流中含酚，汞普遍超過指標數(shù)倍，乃至數(shù)十倍，使許多盛產(chǎn)魚蝦的河流的魚產(chǎn)量大幅度下降。四、我國工業(yè)廢水污染與治理現(xiàn)狀重金屬的污染是把含有重金屬的工業(yè)廢水排入江河湖海，它將直接對漁業(yè)和農(nóng)業(yè)產(chǎn)生嚴重影響，同時直接或間接地危害人體健康。三、金屬廢水對環(huán)境的污染 ，主要是金屬表面清洗除銹產(chǎn)生的酸性廢液。其主要成分是鐵，鋁，鋅和硅等氧化物。鋼鐵企業(yè)的軋鋼酸洗，尤其是不銹鋼表面酸洗除垢，也能產(chǎn)生含鐵，鎳，鋅，鉛等重金屬廢水金屬材料多用硫酸和鹽酸酸洗，而不銹鋼則要用硝酸，氫氟酸混合酸洗?，F(xiàn)將幾種重金屬的危害簡介如下。 （Hg+） 其毒性作用表現(xiàn)為損害細胞內(nèi)酶系統(tǒng)蛋白質(zhì)的巰基，攝取無機汞死量為75～300mg/人以上的汞，則汞在人體內(nèi)就會積累，長期持續(xù)下去，就會發(fā)生慢性中毒，有機汞化合物，如烷基汞，苯基汞等，由于在脂肪中溶解度可達到在水中的100倍，因而易于進入生物組織，也有很高的積蓄作用。水質(zhì)污染，加劇了北方缺水地區(qū)的水源緊張程度。這時，離子交換樹脂已成為一類新型高分子材料，人們認識到，用它可以比較簡單地達到離子性物質(zhì)的分離，純化和濃縮的目的，而不求助于結晶和消耗熱能的蒸發(fā)等工藝。推動離子交換的動力是離子間的濃度差和交換劑上的功能基對離子的親和能力，這就是離子交換的基本原理。 RH＋M＋←→RM＋H＋一般當溶解鹽類含量超過1000～2000mg/L時，將大大縮短樹脂的工作周期，因此這種廢水不適宜采用離子交換法處理第二，影響樹脂交換基團的離解，如強酸，強堿性樹脂的交換基團不受PH的限制，它們可以在各種PH值的廢水處理中，而弱酸，弱堿性樹脂則不然，其交換基團的離解與PH值關系很大。離子交換法優(yōu)點為：離子的去除效率高，設備較簡單，操作容易控制。 處理后金屬離子濃度 （mg/l） Ni2+ Cu2+ Co2+ Pb2+ Zn2+ PH=～接著進行樹脂的反洗，再生。計算公式 T=濾池的實際工作時間 T=T0t1t2 F=Q/VT=735/（5）= 根據(jù)沖洗流量和揚程選擇反沖洗水泵。 各類過濾池的濾料必須定期進行反沖洗，這主要是因為在過濾過程中，原水中的懸浮物被濾料表面吸附并不斷地在濾料層中積累，由于濾層孔隙逐漸被污物堵塞，過濾水頭損失不斷增加，當達到某一限度時，濾料需要進行清洗，使濾池恢復工作性能，繼續(xù)工作。 過濾時由于水頭損失增加，水洗對吸附在濾料表面的污物的剪切力變大，其中有些顆粒在水洗的沖擊下移到下層濾料中去，最終會使水中的懸浮物含量不斷上升。 EO＝工作交換容量　mol/m3（3）設計離子交換柱的直徑 再生劑的用量?。停絨0E0▽ 去除 2R—COONa＋M2+←→（R—COO）2M＋2Na2+ Fe2+(10mg/L) 物質(zhì)的量濃度為C （1/3Fe2+）= Ｈ＝h(1+α)=（1+50℅）=殼體的附件有，上進水管，下出水管，排氣管，視鏡等，視鏡的位置應能觀察樹脂下部動態(tài)及顏色變化，樹脂層面是否波動和樹脂層反洗膨脹后的層面等，故視鏡該采用2個。管法蘭尺寸示意圖規(guī)格如下： 因本離子交換柱直徑為1800㎜，所以應開設人孔，人孔的形狀有圓形和橢圓形兩種，圓形人孔的直徑一般為450—600㎜，本設計中取D=500㎜。中和池是廢酸液和廢堿液進行中和的場所，其容積應為廢酸收集槽容積和廢堿收集槽的容積之和，即V中和=72+90=162m3，池深取3m 長取9m 寬取6m。 投資估算為250W，其中設備購置費100萬元，安裝工程費30萬元，建筑工程費100萬元，設備調(diào)試等其它費用20萬元。轉(zhuǎn)型液、再生液槽的容積通常為所需轉(zhuǎn)型液容積的3倍。人孔的規(guī)格為：人孔AⅣ JB580—79，人孔補強，本設計選用的人孔簡節(jié)內(nèi)徑d=500㎜，厚δn=4㎜，補強圈尺寸確定如下：內(nèi)徑D1=534㎜，外徑D2=840㎜，補強圈厚度按下式估算：δ補=dδe/（D2 D1）=500（）/（840534）=㎜，考慮離子交換柱體與人孔簡節(jié)都有一定的壁厚裕量，故補強圈取5㎜。標準視鏡的公稱直徑有50～100mm五種，考慮到筒體直徑為1800mm,故視鏡直100mm較為合適，分別設置在交換柱上布水系統(tǒng)下部和支承層上部。 離子交換柱簡圖如右圖所示再生液入口管離子交換柱管徑的確定 根據(jù)公 弱酸陽樹脂再生淋洗宜用低純水，水量約為樹脂體積的6倍，淋洗流速先用再（）,后逐步增大到交換流速（10m/h）.、預處理用水量=6= ，轉(zhuǎn)型淋洗要用低純水，大量約為樹脂體積的6倍，淋洗到出水PH=8—9，淋洗開始用再生流速，然后用交換濾速淋洗。 h=4▽/(D2π)=(4)/(π)= Cu2+(80mg/L)物質(zhì)的量濃度為C （1/2Cu2+）= Ci—再生液中所含再生劑的濃度　g/l Ｈ—離子交換柱高度　m 　　Ｈ＝h(1+α) ▽＝樹脂總體積　m3 它僅能在接近中性和堿性介質(zhì)中才能解離而顯示離子交換能力，含羧酸基的弱酸性離子樹脂是用甲基丙烯酸或丙烯酸與二乙烯苯進行懸浮共聚而后水解的方法制得，過去，聚丙烯酸系弱酸性樹脂以對鏈霉素的特殊選擇交換吸附性能而主要用于鏈霉素的分離提煉。污水中的懸浮物中含有大量有機物，長期滯留在濾層中會發(fā)生厭氧腐敗現(xiàn)象，需定期清洗濾料。 h4=2m⑷反沖洗水