环保工程师知识点：离子交换基本原理

离子交换法在水的软化和除盐中早已获得广泛的应用，目前已应用在回收和处理工业废水中的有毒物质方面。

水处理中主要采用离子交换树脂和磺化煤用于离子交换。其中离子交换树脂应用广泛，种类多，而磺化煤为兼有强酸型和弱酸型交换基团的阳离子交换剂。

离子交换树脂按结构特征，分为：凝胶型、大孔型和等孔型；按树脂母体种类，分为：苯乙烯系、酚醛系和丙烯酸系等；按其交换基团性质，分为：强酸型、弱酸型、强碱型和弱碱型。

大孔树脂吸附技术的应用前景

  大孔树脂吸附分离工艺所得提取物体积小、不吸潮，容易制成外型美观的各种剂型，尤其适应于颗粒剂、胶襄剂和片剂，使中药的粗、大、黑制剂升级为现代制剂。就大孔树脂技术自身而言，它工艺操作简便，不十分繁琐，难度不大，并且树脂可多次使用，也可再反复使用，成本不是很高，设备较简单，而且这种工艺可以节约大量的能耗、辅料、包装材料、贮藏、运输等费用。目前，大孔树脂吸附技术广泛应用于西药的生产中，在我国，中药研究和生产中探索应用大孔树脂吸附技术的企业越来越多，像成都地奥制药股份有限公司就已应用。扬子江药业集团也运用该技术生产银杏制剂，北京市生产西药的厂家应用较为普遍，同仁堂制药厂也正在试用，可见，大孔树脂吸附技术应用的前景十分广阔。

离子交换树脂发展的简况怎样

离子交换现象早在18世纪中期就为汤普森（Thompson）所发现。直至1935年亚当斯（Aclams）和霍姆斯（Holmes）研究合成了具有离子交换功能的高分子材料，即第yi批离子交换树脂——聚酚醛系强酸性阳离子交换树脂和聚苯胺醛系弱碱性阴离子交换树脂。离子交换树脂的大发展主要是在第二次世界大战以后。当时美国和英国一些公司成功地地合成了聚苯乙烯系阳离子交换树脂，在此基础上又陆续开发了交换容量高、物理-化学稳定性好的其他聚苯乙烯系离子树脂，相继又开发了聚丙烯酸系阳离子树脂。20世纪60年代，离子交换树脂的发展又取得了重要突破，美国罗姆-哈斯公司（RohmanesHass）和德国拜耳公司（Bayer）合成了一系列物理结构和过去完全不同的大孔结构离子交换树脂。这类树脂除具有普通离子交换树脂的交换基团外，同时还有像无机和碳质吸附剂及催化剂那样的大孔型毛细孔结构，使离子交换树脂兼具了离子交换和吸附的功能，为离子交换树脂的广泛应用开辟了新的前景。

离子交换树脂和它的应用技术的发展一直是相互促进、互相依赖的。承受离子交换树脂的发展，树脂应用技术也在不断改善，开始是间歇式工艺，很快就发展到固定床工艺，20世纪60年代后逆流技术及连续式离子交换工艺，双层床技术等获得了很快的发展，这些新的应用技术和工艺的开发，使离子交换树脂在许多领域的应用更加有效的经济。20世纪70年代后，人们正以极大的兴趣，注意着热再生离子交换技术的发展。