CN111974463B - 电镀废水治理应用的两性共存离子型交换树脂和其制备方法 - Google Patents

Abstract

本专利申请提供了一种电镀废水治理应用的双性共存型离子交换树脂和其制备方法，以大孔阳离子交换树脂为基体，经由溶胀剂溶胀后加入多乙烯多胺和环氧氯丙烷的混合物，于50‑90℃反应12‑24小时获得强酸弱碱型两性共存离子交换树脂，其具有交换容量大、活性高的技术优点，应用于电镀废水净化治理中，铬、镍、铜、氰化物、酸性、碱性等杂质显现出深度、全面、高效的优秀净化处理能力。

Description

电镀废水治理应用的两性共存离子型交换树脂和其制备方法

技术领域

本专利申请涉及高分子聚合物改性及其应用，尤其涉及水净化、特别是难以用常规方法净化的含离子型污染物净化用离子型交换树脂、其制备方法和电镀废水净化应用。

背景技术

电镀工序、工艺繁琐，同时产生大量污染物含量高且成份更为复杂的废水，这些污染物包含大量金属离子杂质成份，如铬、镍，氰化物等。这些金属离子型杂质，有的以简单阳离子形式存在、有的以酸根阴离于形式存在、有的则以复杂络合离子形式存在，目前的净化技术手段难以高效、深入净化治理电镀污水。

现有技术方案主要采用离子交换树脂去除水杂质，但现有离子交换树脂普遍为阴离子交换树脂、阳离子交换树脂相独立的树脂产品，其污水治理工艺和设备复杂，且治理效果有限、不理想。为此，专利文献CN110590977A公开了一种两性离子交换树脂以及制备方法，其方案是：聚苯乙烯系凝胶白球在溶胀剂和催化剂作用下，经氯甲基化和功能化基团工艺，在树脂上同时吸附有阴离子功能基团-NH2或-NH-、阳离子功能基团-COOH的两性离子交换树脂，同时吸附污水中的阳离子和阴离子杂质，其电镀废水此治理上、尤其是含镍电镀废水的治理上取得较好效果。但，由于本方案两性树脂实属弱酸弱碱性树脂，弱酸弱碱两性交换树脂仍对杂质成份复杂、含量大、阳离子、酸杂质种类多的电镀废水表现出的脱除效率有限。

发明内容

本专利申请的发明目的在于提供一种具有高效率、深度、全面净化治理污水中离子型杂质性能、尤其是应用于难处理的电镀废水、实现高效率、深度、全面实施电镀废水离子型污染物净化治理的电镀废水治理应用的两性共存型离子交换树脂和其制备方法。

本专利申请提供的一种两性共存型离子交换树脂技术方案，其主要技术内容是：一种两性共存型离子交换树脂，以大孔阳离子交换树脂为基体，经由溶胀剂溶胀后，加入多乙烯多胺和环氧氯丙烷的混合物，升温至50-90℃、反应12-24小时，取出反应后树脂、洗净制得。

上述整体方案的之一优选技术手段，所述的大孔阳离子交换树脂，其交联度为20-30％。

上述整体方案的之一优选技术手段，所述的溶胀剂为二氯甲烷。

上述整体方案的之一优选技术手段，大孔阳离子交换树脂于溶胀剂中溶胀处理12-24小时。

上述整体方案的之一优选技术手段，其中基体、二氯甲烷、多乙烯多胺、环氧氯丙烷的质量比为1:(3-5):(0.3-0.7):(0.2-0.5)。

上述整体方案的之一优选技术手段，所述的多乙烯多胺为二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺中任意之一。

上述整体方案的之一优选技术手段，先由乙酸、后由水清洗反应后树脂。

上述整体方案的之一优选技术手段，溶胀基体加入多乙烯多胺和环氧氯丙烷的混合物，且基体、二氯甲烷、多乙烯多胺、环氧氯丙烷的质量比为1:(3-4):(0.3-0.7):(0.2-0.3)，升温至50-70℃、反应12-24小时。

本专利申请还提供一种所述的两性共存型离子交换树脂的制备方法。

本专利申请另提供一种所述的两性共存型离子交换树脂的电镀废水治理应用，在常温常压下，电镀废水以空速1-2h^-1通过所述的两性共存离子交换树脂，实施高效、深度治理净化。

本专利申请公开的电镀废水治理应用的两性共存型离子交换树脂和其制备方法技术方案，以大孔磺酸树脂为基体，内部具有丰富立体贯通孔道，因其磺酸根与胺较强吸附性能，多乙烯多胺易被吸附、束缚到溶胀扩充的基体孔道内，构成含胺聚合物的强酸弱碱型双性共存离子交换树脂，本强酸弱碱型两性共存离子交换树脂制备机理不同现有取代磺酸根来吸附胺根的改性手段，其磺酸根不流失，具有交换容量大、活性高的技术优点，在实际污水治理净化中表现出高效率、深度、全面除去污水中离子型杂质性能，尤其应用于电镀废水净化治理中，铬、镍、铜、氰化物、酸性、碱性等杂质、特别是氰化物的去除上更是显现出深度、全面、高效的优秀净化处理能力。

具体实施方式

下面将通过以下各实施例详细说明本申请技术方案及其技术效果。

实施例1

两性树脂A：

选用的丹东明珠特种树脂有限公司生产的交联度为20％的苯乙烯-二乙烯基苯系大孔强酸树脂为基体，用二氯甲烷溶胀所选树脂基体12h，其后将二乙烯三胺和环氧氯丙烷的混合物倒入溶胀后的树脂基体，加热至50℃、反应12小时后，即获得两性树脂，将其先用乙醇、最后用水清洗干净，制得两性树脂A。

其中，基体、二氯甲烷、二乙烯三胺、环氧氯丙烷的质量比为：1:3:0.3:0.2。

所述的两性树脂实施电镀废水脱杂过柱试验，在常温常压下，电镀废水通过所述两性树脂A的空速为1h^-1，其净化效果如见下表1。

实施例2:

两性树脂B：

选用的丹东明珠特种树脂有限公司生产的交联度为30％的苯乙烯-二乙烯基苯系大孔强酸树脂为基体，用二氯甲烷溶胀所选树脂基体24h，其后将三乙烯四胺和环氧氯丙烷的混合物倒入溶胀后的树脂基体，加热至90℃、反应24小时后，即获得两性树脂，将其先用乙醇、最后用水清洗干净，制得两性树脂B。

其中，基体、二氯甲烷、三乙烯四胺、环氧氯丙烷的质量比为：1:5:0.7:0.5。

所述的两性树脂实施电镀废水脱杂过柱试验，在常温常压下，电镀废水通过所述两性树脂B的空速为2h^-1，其净化效果如见下表1。

实施例3:

两性树脂C：

选用的丹东明珠特种树脂有限公司生产的交联度为25％的苯乙烯-二乙烯基苯系大孔强酸树脂为基体，用二氯甲烷溶胀所选树脂基体18h，其后将四乙烯五胺和环氧氯丙烷的混合物倒入溶胀后的树脂基体，加热至80℃、反应18小时后，即获得两性树脂，将其先用乙醇、最后用水清洗干净，制得两性树脂C。

其中，基体、二氯甲烷、四乙烯五胺、环氧氯丙烷的质量比为：1:4:0.5:0.3。

所述的两性树脂实施电镀废水脱杂过柱试验，在常温常压下，电镀废水通过所述两性树脂C的空速为1.5h^-1，其净化效果如见下表1。

实施例4:

两性树脂D：

选用的丹东明珠特种树脂有限公司生产的交联度为20％的苯乙烯-二乙烯基苯系大孔强酸树脂为基体，用二氯甲烷溶胀所选树脂基体24h，其后将二乙烯三胺和环氧氯丙烷的混合物倒入溶胀后的树脂基体，加热至50℃、反应24小时后，即获得两性树脂，将其先用乙醇、最后用水清洗干净，制得两性树脂D。

其中，基体、二氯甲烷、二乙烯三胺、环氧氯丙烷的质量比为：1:3:0.7:0.2。

所述的两性树脂实施电镀废水脱杂过柱试验，在常温常压下，电镀废水通过所述两性树脂D的空速为2h^-1，其净化效果如见下表1。

实施例5:

两性树脂E：

选用的丹东明珠特种树脂有限公司生产的交联度为25％的苯乙烯-二乙烯基苯系大孔强酸树脂为基体，用二氯甲烷溶胀所选树脂基体24h，其后将三乙烯四胺和环氧氯丙烷的混合物倒入溶胀后的树脂基体，加热至70℃、反应12小时后，即获得两性树脂，将其先用乙醇、最后用水清洗干净，制得两性树脂E。

其中，基体、二氯甲烷、三乙烯四胺、环氧氯丙烷的质量比为：1:4:0.3:0.3。

所述的两性树脂实施电镀废水脱杂过柱试验，在常温常压下，电镀废水通过所述两性树脂E的空速为2h^-1，其净化效果如见下表1。

表1

由表1可以看出，本两性共存型离子交换树脂的电镀废水净化治理应用上，杂质去除全面且深入，去除率高、且去除效率高，尤其是氰化物的净化效果尤为突出。

Claims (8)

1.一种电镀废水治理应用的两性共存离子型交换树脂，以大孔阳离子交换树脂为基体，经由溶胀剂溶胀，其特征在于，溶胀后加入多乙烯多胺和环氧氯丙烷的混合物，升温至50-90℃、反应12-24小时，取出反应后树脂、洗净制得，其中，所述的大孔阳离子交换树脂，其交联度为20-30％，且基体与多乙烯多胺和环氧氯丙烷的质量比为1:(0.3-0.7):(0.2-0.5)。

2.根据权利要求1所述的两性共存离子型交换树脂，其特征在于，所述的溶胀剂为二氯甲烷。

3.根据权利要求1所述的两性共存离子型交换树脂，其特征在于，大孔阳离子交换树脂于溶胀剂中溶胀处理12-24小时。

4.根据权利要求2所述的两性共存离子型交换树脂，其特征在于，其中基体、二氯甲烷、多乙烯多胺、环氧氯丙烷的质量比为1:(3-5):(0.3-0.7):(0.2-0.5)。

5.根据权利要求1或4所述的两性共存离子型交换树脂，其特征在于，所述的多乙烯多胺为二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺中任意之一。

6.根据权利要求1所述的两性共存离子型交换树脂，其特征在于，先由乙酸、最后由水清洗反应后树脂。

7.根据权利要求2所述的两性共存离子型交换树脂，其特征在于，溶胀基体加入多乙烯多胺和环氧氯丙烷的混合物，且基体、二氯甲烷、多乙烯多胺、环氧氯丙烷的质量比为1:(3-4):(0.3-0.7):(0.2-0.3)，升温至50-70℃、反应12-24小时。

8.一种权利要求1-7任意之一所述的电镀废水治理应用的两性共存离子型交换树脂制备方法。