大孔螯合树脂,强酸阳树脂
三元前驱体生产过程中产生的废水经处理后，往往还存在以下问题：
蒸氨收集到的氨水存在含油或者COD偏高的情况，我司SL300型除油降COD树脂可以对20%的氨水进行纯化处理，方便氨水回用。
废水处理的尾水，往往存在镍钴超标的问题，我司SL850型树脂，可以除去正极前驱体废水中的镍钴，使其达标排放。
以上两种产品具体理化指标如下：
SL300除油降COD树脂
SL300吸附树脂与普通的聚合吸附剂明显不同，其比表面积接近于活性炭的水平，优良的产品性能使其在膨胀状态时仍保持原有的孔结构，因而具有很好的机械强度，在不同的处理液中颗粒膨胀的变化相当微小，使用中不易破碎。SL300另一显著特点就是易再生。当被吸附的有机物含有酸性基时，通常用热水或液碱与甲醇的混合液就能除去。
二、理化性能指标
外 观： 红棕至棕褐色球状颗粒
含 水 量： 55.0 ～ 65.0 %
湿 视 密 度： 0.68 ～ 0.72 g / ml
湿 真 密 度： 1.01 ～ 1.06 g / ml
比 表 面 积： 800~1000 m2 / g
孔 容： ≥ 0.80 ml / g
范 围 粒 度： （0.315～1.250mm）≥ 95.0 %
膨 胀 率： ± 5.0 %
使用pH范围： 0 ~ 14
高使用温度： 150 ℃
SL850除正极前驱体废水中的镍钴树脂
SL850是一类带有螯合的亚氨基二乙酸官能团的弱酸性大孔阳离子交换树脂，高盐环境下，它可以从弱酸性溶液中选择性提取重金属阳离子到弱碱性溶液中。从中性水溶液中去除二价阳离子依据下列选择性顺序：
Cu2+>VO2+>UO22+>Pb2+>Ni2+>Zn2+>Cd2+>Fe2+>Be2+>Mn2+>Ca2+>Mg2+>Sr2+>Ba2+>Na+
SL850是一种含亚氨基二乙酸基的大孔苯乙烯系螯合树脂，主要用于清除工业废水中的重金属。SL850被运用于从矿石、镀锌电解液、酸洗池和工业废水中提取和回收金属的工艺。其他用途包括：饱和盐水脱硬度除重，其中SL850在某些操作条件下比通常采用的氨基膦酸型树脂具有更多的优点。SL850对于硬水和锶具有更好的选择性和工作交换容量以及更的渗透稳定性。
典型的理化性能
骨架：大孔型交联聚苯乙烯
外观：黄色至灰褐色球状颗粒
出厂离子型式：Na型
功能基：—CH2N(CH2CO2-)2（亚氨基二乙酸）
体积交换容量（Cu2+）：≥1.3eq/L（湿）
铜螯合容量：≥50g/L
结构水分：52-65%
平均粒径：0.64（±0.05）
粒度（平均粒径±0.05）：≥90%
渗透性能（酸、碱100周期循环后的整球率）：≥90%
装载密度：~760Kg/m³
工业废水处理中使用离子交换树脂根据官能团的性质可以分为阴离子交换树脂、阳离子交换树脂、大孔吸附树脂、螯合树脂以及氧化还原型树脂。应用离子交换树脂进行工业废水处理，不仅可以树脂再生，而且操作简单，工艺条件成熟且流程短。
1阳离子交换树脂
1.1强酸性阳离子交换树脂
这类树脂含有大量的强酸性基团，如磺酸基-SO3H，容易在溶液中离解出H+，故呈强酸性。树脂离解后，本体所含的负电基团，如SO3-能吸附结合溶液中的其他阳离子。这2个反应使树脂中的H+与溶液中的阳离子互相交换。强酸性树脂的离解能力很强，在酸性或碱性溶液中均能离解和产生离子交换作用。
例如，可使用凝胶型强酸阳树脂或者大孔型强酸阳树脂处理废水中的氨氮，二甲胺及其他带正电荷的杂质等，可有效处理常规水处理较难处理的废水。
1.2弱酸性阳离子交换树脂
这是指含有羧酸基（-COOH）、酚基（-C6H4-OH）的离子交换树脂，其中以含羧酸基的弱酸型树脂用途广。树脂离解后余下的负电基团，如R-COO-（R为树脂骨架结构，碳氢聚合物），能与溶液中的其他阳离子吸附结合，从而产生阳离子交换作用。这种树脂的酸性即离解性较弱，只能在碱性、中性或微酸性溶液中（如pH=5~14）起作用。高的交换容量、容易再生、以及对二价金属离子具有较好选择性是这种阳离子交换树脂的重要特点。
例如，可使用大孔弱酸阳树脂吸附废水中的Mn(II)，当pH=6.5-7时，Mn(II)的去除率达到99%，树脂的吸附容量达到130.98mg/g。使用3~4mol/L的HCl解吸，解析率可达到。
凝胶型弱酸阳树脂，产品不多，应用环境较为少见。
2阴离子交换树脂
2.1强碱性阴离子交换树脂
这类树脂含有强碱性基团，如季胺基-NR3OH（R为树脂骨架结构，碳氢聚合物），能在水中离解出OH-而呈强碱性。这种树脂的正电基团能与溶液中的阴离子吸附结合，从而产生阴离子交换作用。这种树脂的离解性很强，在不同pH值下都能正常工作。
例如，凝胶型强碱阴树脂处理Cr(VI)废水，具有交换容量大、交换效果好、树脂再生条件简单等优点。对于已经吸附饱和的树脂，可以使用8%NaOH溶液，50℃下进行再生，再生率＞95%，可实现树脂的重复利用。
大孔型强碱阴树脂被用于脱除废水色度、COD等，也有较好的应用效果，工业含氰废水中的CN-，应用Cl型的效果比OH型更好。
2.2弱碱性阴离子交换树脂
这类树脂含有弱碱性基团，如伯胺基（-NH2）、仲胺基（-NHR）或叔胺基（-NR2），他们在水中能离解出OH-而呈弱碱性。这种树脂的正电基团能与溶液中的阴离子吸附结合，从而产生阴离子交换作用。这种树脂在多数情况下是将溶液中的整个其他酸分子吸附，其只能在中性或酸性条件下工作。
例如，废水中的有机酸可以通过大孔弱碱阴树脂来处理。部分排放存在限制的无机酸根，比如硝酸根、磷酸根等也可以使用阴树脂来来解决。
3螯合树脂
螯合树脂是一类能与金属离子形成多配位络合物的交联功能高分子材料。在其功能基中存在着O、N、P、As等原子，这些原子能以一对孤电子与金属离子形成配位键，构成与小分子螯合物相似的稳定结构。
例如：电镀、印染废水中的重金属离子，可以通过螯合树脂来处理，并且能回收部分贵重金属。含铜废水的处理，特别是在高含盐量的情况下，螯合树脂的优势就极为明显了。
4氧化还原树脂
这类树脂含有可逆的氧化还原基团，可与溶液中的离子发生电子转移，主要用于氧化还原而不引入杂质，提高产品纯度，除去溶液中的溶解的氧气。
5大孔树脂
在树脂球粒内部具有毛细孔结构的离子交换树脂统称为大孔型树脂。该类树脂具有吸附选择性特、脱附再生容易、可长期循环使用等特点，在处理中低浓度和难降解的有机化工废水领域具有特的优势，尤其适用于含有酚、胺、硝基物、有机酸等废水。
离子交换树脂法处理废水是一种较为有效的处理方法，应用场景可作为传统工艺的补充或者深化。如果能充分利用离子交换法的可重复使用特点，在一些特殊应用环境下，其经济效益会极有优势。因此，离子交换树脂在废水处理领域具有广阔的发展空间。
离子交换树脂用于有机溶剂干燥
离子交换树脂在干燥到低含水率后，可作为有机溶剂的干燥剂，其干燥方式类似于硅胶和分子筛。与其他干燥剂相比，离子交换树脂的优点是在低温下更容易再生干燥。这种树脂特别适用于从非极性溶剂中去除痕量的水，如用于干洗，蒸汽脱脂的氯甲烷。大多数非极性物质不会被吸附到树脂结构中，因此，在这一类的溶剂体系中脱水但是又不会带走目的产物。
非离子型溶剂的含水量可以控制在10ppm以内。通常，每100千克树脂可以吸收20千克水。树脂再生温度可以控制在150℃，而分子筛再生温度为180-340℃。溶剂中水含量影响着树脂的吸附容量，有机物中水含量越高，树脂吸附水的容量就越大（图一）。另外，有机物流速越低，树脂吸附水的容量就越大（图二）。
图一、水含量和容量的关系 图二、流速与容量的关系
离子交换树脂用在干燥剂通常选用以苯乙烯与二乙烯苯交联的强酸阳树脂，该类型树脂是目前稳定的合成有机离子交换树脂聚合物体系。市场上采购来的树脂通常是湿树脂，干燥后可使用，离子形态为钠离子。经干燥的树脂重量约为采购来的50%。有时，特定的溶剂在钾离子形态下有更好的反应动力学，树脂也可以转化为钾离子形态。当需要时，可使用5%KOH溶液进行转型，每1千克树脂需要0.16千克KOH，在使用前使用纯水将残留的KOH溶液清洗干净，然后干燥使用。
（什么品牌的什么型号树脂推荐用于离子交换树脂推荐用于有机溶剂干燥使用）
表一，什么型号树脂用作干燥树脂时的典型性能
形状 球状颗粒
大小 585μm
视密度 57磅/立方英尺
真密度 1.5克/立方厘米
膨胀特性 1%干体积/1%水分吸收
饱和容量 90-95%（按重量计）
通过干树脂后的压降 压降=1.084μqL
Pressure drop = pressure drop in psi
μ = fluid viscosity, centipoises
q = superficial flow rate, gpm/sq ft
L = bed depth, feet
使用离子交换树脂作为干燥剂的优点好在使用柱操作时实现。也就是说，在一定的温度和流量条件下，待干燥液体通过干树脂床，树脂柱入口处干树脂与待处理液含水量平衡，而树脂柱出口处，待处理液的含水量与干树脂含水量相当，这就了树脂容量能充分利用，同时，待处理液出料的含水量就控制在干燥剂未使用时含水量的状态。
树脂装填高度通常是在1-1.8米，树脂柱应留出足够的膨胀空间，因为在干燥过程中，干树脂每吸收1%的水分（重量基础），体积膨胀约1%（干体积基础）。注意，此膨胀要求垂直发生，又高又窄的柱子可能会抑制这种膨胀，并导致柱子内产生强大的侧向压力，从而导致树脂破碎或柱子破裂。
通常用于非极性溶剂干燥系统的流速，基于空塔横截面，在5-10gpm/sq ft范围内，而极性溶剂干燥时的流速通常较低（约1gpm/sq ft），因为随着液体的极性增加，干燥动力学降低。
使用离子交换树脂作为干燥剂的一个主要优点是它们很容易被重新活化。再生树脂采用逆流再生，两列运行，再生好的干树脂应冷却至可以进入待干燥液体的温度后才能投入使用。正式投入使用前需要用已经干燥的液体补入树脂柱内，排空空气等气体，确保运行时不出现串流。
床温 135-150℃
比热 0.28BTU / lb / degree F
热量要求 1,800 BTU / lb water
吹扫气体流速 10 - 30 ft / min
净化气 空气、氮气、天然气等
供热 电或低压蒸汽
离子交换树脂用作干燥剂的佳离子形式取决于几个因素：待干燥液体的性质、该液体中的含水量、产品液体中所需的水含量和流速。离子交换树脂以钠离子型对大多数有机溶液干燥都有很好的交换容量。但是，对于极性液体，应考虑使用钾离子型干燥树脂。
载铜螯合树脂处理氨氮废水
目前处理高浓度的氨氮废水，已经有了相对成熟的技术方法，处理效果也较好，但是对于低浓度的氨氮废水的处理还相对比较困难。根据GB8978-1996《污水排放综合标准》，工业废水排放标准要求氨氮的含量低于15mg/L。所以用离子交换树脂处理低浓度的氨氮废水就很具有经济价值和理论意义。同时通过用酸回收浓缩硫酸铵溶液，对于交换剩余产物也得到有效的利用。目前，我们选用的除氨氮树脂使用的为载铜螯合树脂。
一、载铜螯合树脂（以下简称铜基树脂）基本情况
1、以亚胺基二乙酸基螯合树脂作为原始树脂，二价铜离子作为负载金属离子，制备了载铜螯合树脂。该树脂对稀氨水中氨氮具有良好的吸附性能，NH3-N饱和吸附量高达44g/kg（干树脂），此时树脂上铜离子与氨分子的摩尔比为1:1.535。
2、分别对铜基树脂在酸性条件和碱性条件下的稳定性进行了研究，发现在无其他干扰离子的情况下，该树脂的稳定区间为pH3.5~10.5，pH＜3.5时铜离子明显的被解析，pH＞10.5时，铜离子开始于OH-反应生成CuO黑色沉淀。
3、反应温度对铜基树脂吸附氨氮有一定影响，8℃到35℃时，氨氮去除率缓慢下降，35℃到60℃时氨氮去除率下降趋势变大。
4、反应终点的pH是影响铜基树脂吸附氨氮的重要条件，在无竞争离子条件下，氨氮去除率随着pH的增加呈线性上升趋势；在含有竞争离子条件下，由于氨氮的形态和氢氧根的竞争，氨氮去除率随着pH的增加而上升，在pH=9.5-10达到高点，随后又呈下降趋势。
5、存在竞争离子时，氨氮吸附量会受影响，竞争阳离子浓度太高会导致Cu2+脱落。当树脂上氨氮吸附到一定浓度时，会由于负载金属离子和树脂间配位键的消失和离子键削弱不同程度的受到体系中竞争阳离子的影响，这与竞争阳离子的价态和浓度有关。
二、实验主要数据
实验装置简图：
试验条件：树脂采用铜基树脂，去离子水+氯化铵配水，设置了干扰阳离子，Na+浓度500ppm，Ca2+浓度200ppm，进水氨氮浓度100mg/L、pH=9，流速=3BV，树脂高度40cm（树脂量约200mL）。
由图可知，使用铜基树脂树脂处理氨氮废水，出水效果良好，稳定在7-10mg/L之间（超过15mg/L的标准），且在16个小时之内是稳定的，处理了约50BV后氨氮出水到达泄漏值，21小时时达到25mg/L。
树脂再生，本实验采取的是硫酸再生，再生液pH＞4.5，再生液可富集重复使用至硫酸铵富集到1.5g/L。具体浓缩情况见下图：
大孔树脂（macroporous resin）又称全多孔树脂，大孔树脂是由聚合单体和交联剂、致孔剂、分散剂等添加剂经聚合反应制备而成。聚合物形成后，致孔剂被除去，在树脂中留下了大大小小、形状各异、互相贯通的孔穴。因此大孔树脂在干燥状态下其内部具有较高的孔隙率，且孔径较大，在100~1000nm之间，故称为大孔吸附树脂。
1、原理
大孔吸附树脂是以苯乙烯和丙烯酸酯为单体，加入乙烯苯为交联剂，甲苯、二甲苯为致孔剂，它们相互交联聚合形成了多孔骨架结构。树脂一般为白色的球状颗粒，粒度为20～60 目，是一类含离子交换集团的交联聚合物，它的理化性质稳定，不溶于酸、碱及有机溶剂，不受无机盐类及强离子低分子化合物的影响。树脂吸附作用是依靠它和被吸附的分子（吸附质） 之间的范德华引力，通过它的比表面进行物理吸附而工作，使有机化合物根据有吸附力及其分子量大小可以经一定溶剂洗脱分开而达到分离、纯化、除杂、浓缩等不同目的。
2、吸附条件
吸附条件和解吸附条件的选择直接影响着大孔吸附树脂吸附工艺的好坏，因而在整个工艺过程中应综合考虑各种因素，确定好吸附解吸条件。影响树脂吸附的因素很多，主要有被分离成分性质（极性和分子大小等） 、上样溶剂的性质（溶剂对成分的溶解性、盐浓度和PH 值） 、上样液浓度及吸附水流速等。通常，极性较大分子适用中极性树脂上分离，极性小的分子适用非极性树脂上分离；体积较大化合物选择较大孔径树脂；上样液中加入适量无机盐可以增大树脂吸附量；酸性化合物在酸性液中易于吸附，碱性化合物在碱性液中易于吸附，中性化合物在中性液中吸附；一般上样液浓度越低越利于吸附；对于滴速的选择，则应树脂可以与上样液充分接触吸附为佳。影响解吸条件的因素有洗脱剂的种类、浓度、pH值、流速等。洗脱剂可用甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯等，应根据不同物质在树脂上吸附力的强弱，选择不同的洗脱剂和不同的洗脱剂浓度进行洗脱；通过改变洗脱剂的pH 值可使吸附物改变分子形态，易于洗脱下来； 洗脱流速一般控制在0. 5 ～5mL/ min。
3、组成
大孔吸附树脂主要以苯乙烯、二乙烯苯等为原料，在0.5%的明胶溶液中，加入一定比例的致孔剂聚合而成。其中，苯乙烯为聚合单体，二乙烯苯为交联剂，甲苯、二甲苯等作为致孔剂，它们互相交联聚合形成了大孔吸附树脂的多孔骨架结构。树脂一般为白色的球状颗粒，粒度为20～60目，是一类含离子交换集团的交联聚合物。
4、理化性质
大孔吸附树脂是通过物理吸附从溶液中有选择地吸附有机物质，从而达到分离提纯的目的。其理化性质稳定，不溶于酸、碱及有机溶剂，对有机物选择性好，不受无机盐类及强离子、低分子化合物存在的影响，在水和有机溶剂中可吸附溶剂而膨胀。
5、分离原理
大孔吸附树脂为吸附性和筛选性原理相结合的分离材料。
大孔吸附树脂的吸附实质为一种物体高度分散或表面分子受作用力不均等而产生的表面吸附现象，这种吸附性能是由于范德华引力或生成氢键的结果。同时由于大孔吸附树脂的多孔结构使其对分子大小不同的物质具有筛选作用。通过上述这种吸附和筛选原理，有机化合物根据吸附力的不同及分子量的大小，在大孔吸附树脂上经一定溶剂洗脱而达到分离、纯化、除杂、浓缩等不同目的。
吸附树脂的表面发生吸附作用后，会使树脂表面上溶质的浓度溶剂内溶质的浓度，其结果引起体系内放热和自由能的下降。一般说来，吸附分为物理吸附和化学吸附两大类。
6、分类
大孔吸附树脂按其极性大小和所选用的单体分子结构不同，可分为非极性、中极性和极性三类。
a、非极性
非极性大孔吸附树脂是由偶极矩很小的单体聚合制得的不带任何功能基，孔表的疏水性较强，可通过与小分子内的疏水部分的作用吸附溶液中的有机物，适于极性溶剂中吸附非极性物质，也称为芳香族吸附剂，例如苯乙烯、二乙烯苯聚合物。
b、中等极性
中等极性大孔吸附树脂是含酯基的吸附树脂，且多功能团的甲基丙烯酸酯作为交联剂。其表面兼有疏水和亲水两部分。既可极性溶剂中吸附非极性物质，又可由非极性溶剂中吸附极性物质，也称为脂肪族吸附剂，例如聚丙烯酸酯型聚合物。
c、极性
极性大孔吸附树脂是指含酰胺基、氰基、酚羟基等含氮、氧、硫极性功能基的吸附树脂，它们通过静电相互作用吸附极性物质，如丙烯酰胺。
除油树脂产品说明书
一、除油树脂简介
除油树脂除油技术核心是利用除油介质(特种耐高温树脂)的亲油疏水性从水中分离乳化油分子和溶解油分子，并可在线及时排出。在除油设备内设置树脂床，利用高温树脂的亲油疏水性从水中分离乳化油分子和溶解油分子，并自行进行“破乳”、“捕捉”、“富集”，及时将凝结水中油分子收集在树脂表面上。当吸附在树脂上的油分子达到饱和状态后，受水的流动冲击，富集的油以大油滴的形式自动分离，分离后的大油滴进人油水分离器自行分离。脱油后的树脂重新开始自行进行“破乳”、“捕捉”、“富集”过程。
除油树脂是一种亲油性的树脂，这种经过特殊处理的离子交换树脂是苯乙烯和二乙烯苯的共聚物，它具有很高的除油交换容量和的动力学性能。它亦不溶于酸碱和所有普通溶剂，但是长时间暴露于游离氯和其他强氧化剂，聚合结构会遭到破坏，造成树脂的含水量增加。具体理化特性请见下表：
出厂离子形态 Na+
聚合物骨架 凝胶型聚苯乙烯-二乙烯苯共聚物
功能基 磺酸基
形态和外观 球状颗粒
总交换容量（Na+） 2.0eq/L min.
含水量（Na+） 44-48%
装载密度（典型值） 850kg/m³
湿真密度（H+型） 1.24
均一系数 1.7
平均直径 0.6-0.85mm
转型膨胀率 Na+→H+ 5%
高使用温度 120℃
pH 0-12
流速 8-12m/h
原水中悬浮物 ＜5ppm
二、除油设备
树脂凝集油：从亲油树脂层上解除的油滴是毫米级大小，而进入树脂层水中的油滴为直径小于100微米的机械分散油滴。
步骤：凝集
亲油树脂亲油基团吸引水中的分散油滴，在油及亲油树脂间的低表面张力，使油在树脂球粒上凝集。
第二步骤：分离
为利用油的浮力，处理水水流为自下而上，亲油树脂需要固定不被水流冲起，并在单位树脂床中，树脂表面积须达到大值，这可将亲油树脂置于两个筛网间，当水经过树脂床时，分散油滴集合在树脂表面形成薄膜。随着油在树脂上连续吸附，膜的厚度达到临界值。被处理水水流的冲力，油与水比重的差异可将油膜从树脂表面上撕下，这形成除油的第二步骤：分离，当油膜从树脂表面去除后，分离过程就开始，这时脱出的油滴比凝结水进水中油滴尺寸大得多。被处理水水流将释出油滴通过树脂层及上部树脂护网，按照物质平衡，凝集器在稳态下运行，进入树脂层的油量与从树脂层释出的油量平衡。进入树脂层的油滴尺寸一般在10~130微米之间，从树脂层释出的油滴一般大于150微米。
带着油滴的处理水经过漏斗形出口（漏斗形出口流速快，产生吸力，有利于带走树脂层表面吸附的油滴）进入分离区，这时处理水水流速度降低，水流方向也改变，油滴将从处理水流中由于油水比重不大及油滴尺寸增大而分离，这些油滴是分散颗粒，按照STOKE定律有一个上升速率，经过分离区的凝结水速率须受限制不使夹带这些已增大尺寸的油滴，精心设计的分离区将使油滴收集在容器的顶冠部分，集结的油基本上是纯油，水分含量不超过0.5%。
在凝集器顶冠部分收集的油量是进水中含油量的函数，如被处理水含油量1mg/L，流速为100m3/h，每天大收集油量为2.5升。在正常情况下，凝集器回收的油量是不大的，如炼油厂加热装置泄漏，将使大量的油进入凝结水，这时凝结水含油量将达100 mg/L，每天收集油的体积将达到0.25 m3。
处理后的凝结水含油量一般可低于1mg/L（以红外分光光度计测定），如被处理水进水含油量小于100mg/L，则出水含油量与进水含油量无关。平均出水含油量都能维持在0.3~0.5 mg/L。
为了保护除油凝集器的内部装置，须监测树脂床的压差，如压差比洁净树脂床时的压差超过0.35kg/cm2（5磅/平方英寸），就通过自动报警装置报警。这时自上而下冲洗10~30分钟，可很快将压差恢复至正常值。冲洗频率随凝结水中悬浮杂质含量而定，按照运行经验，约为7至40天。冲洗所耗水仅占处理水总量的0.1~0.3%。悬浮物一般为腐蚀产物，主要为氧化铁，这些氧化铁的粒径范围，一部分通过树脂层，而另一部分则留在树脂层内。亲油树脂有可能被铁污染，要尽量避免。
三、技术优势：
1、不受含油量和含油种类的限制，大含油量可达到1000mg/L，涵盖蒸汽凝结水、石化企业循环水、冶金行业萃取剂、油田污水等各种工况。
2、吸附和解析过程连续进行，周而复始，无需人工操作。
3、树脂一次性投入无需再生。
4、进水温度≤120℃时，运行时间5～10年。
5、处理效果好(≤0.3mg/L)，能满足工业锅炉进水要求。
6、高温凝结水不需要降温，节能节水效益明显。
注：树脂要基本装满，运行流速为5~8BV！