Các phương pháp trao đổi ion và ứng dụng trong xử lý nước

Phương pháp trao đổi ion là gì?

Phương pháp trao đổi ion là quy trình tách những ion không mong ước ra khỏi dung dịch có sẵn và thay thế sửa chữa bằng những ion khác. Nó được quản lý và vận hành nhằm mục đích mục tiêu khử những muối, nitrat, khử màu, làm mềm nước và khử những sắt kẽm kim loại nặng. Biện pháp này vô cùng quan trọng để giúp quy trình xử lý nước thải tiếp theo được diễn ra hiệu suất cao hơn.

Quá trình trao đổi ion hoàn toàn có thể được hiểu là tách riêng những ion không mong ước ra khỏi nước và thay thế sửa chữa bằng ion khác. Trong một thiết bị chuyên được dùng có chứa cột trao đổi ion và quy trình này sẽ được diễn ra ở đó. Đây là quy trình tương tác hóa học so với ion pha lỏng và ion pha rắn ( hạt nhựa trao đổi ion ).

Các phản ứng hóa học đổi chỗ (hay còn gọi là phản ứng thế) thực hiện cơ chế các ion pha rắn sẽ hấp thu các ion pha lỏng, qua đó các ion pha lỏng sẽ thay thế các ion có trên khung mang của ion pha rắn (chính là hạt nhựa trao đổi). Các chất tham gia vào trao đổi ion thường là chất vô cơ, hữu cơ.

Bạn đang đọc: Các phương pháp trao đổi ion và ứng dụng trong xử lý nước

Khi thực thi, những sắt kẽm kim loại như Pb, Zn, Cu, Hg, hợp chất As, P, CN những chất lỏng phóng xạ, … sẽ được tách ra khỏi nước thải để nước đầu ra được đạt tiêu chuẩn trước khi thải ra môi trường tự nhiên.

Ưu nhược điểm của phương pháp trao đổi ion

Trong quy trình xử lý nước thải, phương pháp này được ứng dụng khá phổ cập.

Ưu điểm

• Thân thiện với môi trường.
• Không sử dụng bất kì hóa chất nào để xử lý nước thải.
• Mang lại chất lượng nước đầu ra hợp tiêu chuẩn trước khi thải ra môi trường.

Nhược điểm

• Về vấn đề chi phí đầu tư và vận hành tương đối cao. Vì thế các công trình lớn ít khi sử dụng phương pháp này.

Ứng dụng của phương pháp trao đổi ion

Phương pháp trao đổi ion với chính sách hoạt động giải trí linh động thường được ứng dụng để xử lý nước lẫn ion sắt kẽm kim loại, làm mềm nước, ngoài những còn dùng để tịch thu axit citric và nước thải rửa. Tiếp theo tất cả chúng ta sẽ cùng khám phá về ứng dụng tịch thu của từng loại.

Thu hồi axit citric

Xử lý nước thải xi mạ cũng sử dụng giải pháp vì thành phần trong nước thải này có chứa nhiều axit crômic. Biện pháp này dùng để xử lý sắt kẽm kim loại nặng. Tại những bể xi mạ, nước thải axit crômic vào cột lọc trao đổi ion resin cation ( RHmạnh ) và khử những sắt kẽm kim loại nặng như Fe, Cr3 +, Al, … Nước thải sau khi đi qua cột resin cation hoàn toàn có thể tuần hoàn ngược lại bể xi mạ hoặc bể dự trữ.

Vì hàm lượng Crôm đi qua bể xi mạ tương đối cao, khoảng chừng 105 – 120 kg CrO3 / m3. Vì thế, để quy trình trao đổi được diễn ra hiệu suất cao, bạn nên pha loãng nước thải có chứa axit crômic.

Với nước thải rửa

Khi thực thi phương pháp này, nước thải rửa sẽ cho qua cột resin cation axit mạnh để triển khai khử những sắt kẽm kim loại nặng có trong nước. Sau đó, nguồn nước đầu ra sẽ liên tục đi qua cột resin anion kiềm mạnh để tịch thu trọn vẹn nước khử khoáng và crômat.

Tiếp theo là sử dụng dung dịch hoàn nguyên Na2CrO4 cùng với NaOH để đi qua cột trao đổi cation và thu hồi H2CrO4 về bể xi mạ. Cuối cùng từ dùng dịch hoàn nguyên sẽ thu hồi được axit crômic với hàm lượng trung bình từ 4 đến 6%. Lượng dung dịch sau khi được xử lý sẽ được trung hòa bằng các chất kiềm hóa. Những kim loại nặng trong dung dịch sẽ được kết tủa và lắng xuống bể lắng trước khi xả ra ngoài.

Xem thêm: Top 17 cửa hàng xe máy 380 quận 12 hồ chí minh mới nhất 2022

Đặc biệt, những tạp chất ở trạng thái ion trong nước hoàn toàn có thể được khử triệt để. Nước sau khi được xử lý cho ra chất lượng rất tốt. Vì thế, phương pháp này cũng thường được ứng dụng để xử lý và cấp nước cho những nồi hơi.

Các phương pháp trao đổi ion

Các phương pháp trao đổi ion được vận dụng phổ cập lúc bấy giờ :

Sử dụng cột lọc trao đổi ion

Cột lọc trao đổi ion là loại cột có tính năng tách những hợp chất dạng ion ra khỏi dung dịch. Nó được sử dụng thoáng rộng trong những xí nghiệp sản xuất khử muối, quy trình tiến độ công nghiệp và nước uống. Nó đã được tăng trưởng theo thời hạn để cải tổ hiệu suất cao hoạt động giải trí của nó bằng cách làm cho nó nhỏ gọn hơn và ít tốn kém hơn khi quản lý và vận hành. Cột trao đổi ion sử được dụng để tách những ion ra khỏi dung dịch chứa chúng. Quy trình sử dụng loại cột này khá đơn thuần : một hợp chất ion đi vào phần trên cùng của cột nơi nó phản ứng với bất kể cation nào có trong dung dịch.

Trao đổi ion với lớp nhựa chuyển động

Trao đổi ion với lớp nhựa hoạt động, quản lý và vận hành và tái sinh liên tục.

Trao đổi ion với lớp nhựa tĩnh

Trao đổi ion với lớp nhựa trao đổi đứng yên, quản lý và vận hành và tái sinh gián đoạn. Trong đó, phương pháp trao đổi ion với lớp nhựa tĩnh là thông dụng nhất.

Cần có một loại vật chất để làm chất trao đổi ion và xử lý khi vật chất này gặp nước. Bản thân của nó dùng ion của mình để trao đổi với các ion khác cùng dấu trong nước. Nếu như chất trao đổi ở dạng NaR, gặp nước chứa Ca2+ sẽ có phản ứng trao đổi như sau:

Xem thêm: Bán Đàn Guitar Cũ | Mua Bán Đàn Guitar Qua Sử Dụng Giá Rẻ Tại TpHcm – Dịch Vụ Thiên Thành

2N aR + Ca => CaR2 + 2N a => Ca2 + và Na + Cuối cùng, Ca2 + đã bị hấp thụ trên chất trao đổi ion. Chất này sẽ thành dạng Ca2 +, Na + có trên chất trao đổi vào trong nước. Ca2 + đã bị khử đi .

Tựu chung lại, phương pháp trao đổi ion là rất quan trọng trong quy trình xử lý nước thải. Nó giúp vô hiệu, xử lý những sắt kẽm kim loại lẫn trong nước, giúp đem lại nguồn nước sạch hơn. Liên hệ ngay với Toàn Á JSC qua số điện thoại thông minh 0913 543 469 để được tương hỗ.