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D301R苯乙烯系大孔阴离子交换树脂处理电镀含Cr(Ⅵ)废水能实现铬和水的回用,是一种清洁生产技术。但在运行过程中存在树脂“污染”的问题,这极大地阻碍了离子交换法在处理六价铬废水方面的推广,因此,树脂的污染成为离子交换法处理六价铬废水工艺中最棘手的问题。本论文根据国内外研究现状,进一步对D301R树脂处理电镀含铬漂洗废水工艺进行了系统研究,对树脂的污染过程进行了跟踪,并研究了污染后树脂的复苏方法。结论如下:第一部分:D301R树脂处理电镀含铬废水工艺的研究(1)实验表明,D301R树脂在pH为2-4时吸附能力最强,本实验采用的漂洗废水的pH值正处于这个范围内,有利于Cr(Ⅵ)的吸附;随着漂洗水温度的升高,树脂的交换容量增大,升高温度有利于Cr(Ⅵ)的吸附。树脂吸附Cr(Ⅵ)饱和后,可用5%NaOH一5%NaC1的洗脱液再生,再生率可达98.02%。(2)D301R树脂对Cr(Ⅵ)的吸附动力学研究表明,树脂吸附速率主要受液膜扩散和化学反应过程控制,该反应符合Freundlich模型,拟合后的直线方程为Qe=16.59Ce1/3.467,由于n=3.476,在2-10之间,所以,D301R树脂对Cr(Ⅵ)的吸附很容易发生。(3)D301R离子交换树脂对废水中Cr(Ⅵ)吸附过程的热力学参数测定结果为:△H298K=2.88kJ/mol,△G298K=-3.78kJ/mol,表明该过程为自发的吸热反应,高温有利于铬的吸附。第二部分:离子交换树脂污染机理及复苏方法研究(1)研究表明,树脂主要受金属污染,有机物污染较轻。从金属污染角度来看,部分金属以氧化物、氢氧化物微粒的形式“镶嵌”在空隙通道壁上,覆盖了部分交换位点,这部分金属容易去除;另外一部分金属与氮原子发生配位反应,形成“占位”,这种情况结合力很强,不易去除。从有机物污染角度来看,一方面部分有机物以范德华力作用吸附在树脂孔隙中,造成“堵塞”,覆盖了部分交换位点;还有部分有机物与金属离子结合以络合物形式填充在空隙中覆盖交换位点,同样污染树脂。(2)对污染后树脂复苏过程的影响因素进行正交优化,得到复苏的优化条件是:盐酸浓度20%,浸泡时间为24h,浸泡温度为333K,加醇的配比为20%。对经此条件下复苏处理的树脂做吸附实验,树脂复苏率可达到76.46%,效果良好。(3)树脂和复苏前后树脂分别从吸附容量、TEM形貌表征、BET比表面积、EDX光电子能谱以及IR红外谱图等方面展开研究,实验结果显示,树脂经过复苏处理后,树脂的吸附容量、比表面积和孔径均有很大提高,树脂中的金属含量减少,红外谱图上显示树脂结构中的N-H弯曲振动特征峰所在波数偏移幅度减小,证明复苏效果良好。