外文翻译-在间歇搅拌反应器使用阳离子交换树脂去处废水中的镍离子.doc

1、目 录1 外文文献译文一:在间歇搅拌反应器使用阳离子交换树脂去处废水中的镍离子11.1 介绍11.2 反应物质与方法21.3 结果和讨论31.4 总结62 外文文献原文一73 外文文献译文二: 离子交换法处理电镀涮洗废水123.1 介绍123.2 物质和方法123.3 结果和讨论133.4 结论164 外文文献原文二171 外文文献译文一:在间歇搅拌反应器使用阳离子交换树脂去处废水中的镍离子摘 要在间歇搅拌反应器中进行研究如何使用离子交换树脂从含氯化镍的废水中除去镍离子。比较各种因素对镍离子与树脂的分散控制反应的质量迁移系数（简称MTC）的影响诸如镍离子的浓度、搅拌的程度以及温度都要研究。研究

2、发现，MTC随着镍离子浓度的提高而下降，而随着搅拌程度提高和温度升高而升高。结果显示在搅拌式反应器中使用强离子交换树脂去除废水中的镍离子，可以使得镍离子去处率高达88.5%，是具有发展前景的废水处理技术。关键词：镍去除，离子交换树脂，水污染，质量迁移。1.1 介绍最近这些年水污染排放限值越来越严格了，致使化学工业生产必须提高他们的废水排放质量。为了达到这些排放限值，那些工厂不得不采取复杂的化学和物理方法来处理废水，因为单纯的生物处理已经不能够达标。金属最后成型是造成水污染最严重之一的工业。金属成型废水包括重金属离子，例如：Zn2+、Ni2+、Cu2+、Pb2+、Cd2+、Ag+和 Cr6+，除

3、此之外还有有毒的阴离子例如CN。从电池工业中产生的镍离子也包括在溶解性废物之内。如果金属是以无机形式存在的，那么一般都可以以氢氧化物的形式被沉淀，一些金属则以硫化物或硫酸盐的形式沉淀。然而，为了有效去除重金属，诸如络合、反渗透、活性炭吸附、离子交换和电极沉积等方法应该被使用。目前工作的任务是研究影响在在间歇搅拌反应器使用阳离子-交换树脂去除镍离子的速率的因素。通过离子交换把不想要的离子转移到固定的物质上，当在离子交换架上存在相当的部分想要的离子时便可以和它们交换，这方法就叫做离子交换法。需要记住的是，根据离子交换反应，一般的合成有机物离子交换剂由相当大量的多孔粒子组成，它的毛孔或毛细管充满了溶

4、解性物质。这个可以从下面的方程式显示出来：RA2B2 RB2A （1）式中R是离子交换根，而B指要去除的Ni2。用离子交换树脂去除镍的过程是多相性反应，包括以下的步骤：（1）镍离子越过溶剂分布到吸附剂离子上。（膜状散布）（2）镍离子分布到吸附剂离子的毛孔上。（粒状分布）（3）A与B在交换粒子内部位置的化学交换。（4）在离子交换器内部被移置到外面的阳离子B的散布。（相反方向A的散布）（5）被移置的阳离子通过废水大量流过吸附粒子后的散布。使用离子交换树脂去除重金属的过程是被不同的三个作家发明的。他们发现使用阳离子交换树脂去除重金属对于工业废水的处理有很好的潜力。目前的焦点仍是反应过程的一些机制，尤

5、其是用离子交换树脂去除镍离子在动力学上的质量迁移方面。1.2 反应物质与方法研究中应用的装置由下图说明。图 1 主要反应装置图它由圆筒形的树脂玻璃阻挡的反应器组成，圆筒直径15厘米，高20厘米。搅拌器由一个涡轮机的不锈钢轴上45度处安装4片直径5厘米的叶片。搅拌器上涂上一层环氧基树脂。轴由0.5马力的发动机带动，此发动机被坚固的安装在钢架上以防震动。其转速由手动控制，并被一个可见的转速计来测量。每次运行按以下各项进行：（1）2.65L新准备的已知起始浓度的镍的氯化物溶液被放置在反应器内，并调至要求的转速。（2）每间隔2分钟，从反应器中取出5mL的样本用分光光度计分析镍离子的浓度。 变化的参数如

6、下：Ni2浓度（3001800ppm），温度（2360）。温度的控制通过在反应器中添加一定的温度的水来实现。海湾阳离子交换树脂被应用于现在的工作中。所有的溶液都用AR等级的化学物品来配置。1.3 结果和讨论图2 不同转速中lnC0/C对t的关系图图2是一个典型的图（lnC0/C）。它显示了现在的数据推出以下等式： lnC0/CKA /（Vst） （2） 以上的等式是下面的等式整理后的形式：Vs（dc/dt）KAC （3）从这个等式可以看出反应器的混合速率。目前被用于表现反应速率的测容积的质量迁移系数由图中lnC0/C对t的直线的倾斜度决定，如图2所示。 图3 不同转速对测定体积的质量迁移的影响

7、由图3可以看出，提高转速，可测体积的质量迁移系数就提高。根据数据推出以下等式： KAa（rpm）0.3 （4）常数a取决于Ni2的初始浓度。由图四可以看出，Ni2的起始浓度越高，a的值越低，也就是，对于一个给定的转速，测定体积的质量迁移系数随着起始浓度的上升而下降。图4 在600rpm的转速下不同的初始浓度进行离子交换时浓度与时间的关系去除Ni2速率的提高正如KA指出在目前排列的条件下，随着搅拌程度的提高，离子交换粒子包围的液相分散层厚度的减小，这有可能导致去除速率的提高。Ni2去除速率对于搅拌程度的敏感度显示出，除了粒子散布和化学步骤对反应速率的影响之外，液相质量迁移对反应速率贡献非常大。由

8、图5看出， KA随着Ni2起始浓度的升高而下降。Ni2去除率随着镍离子初始浓度的升高而下降可能由于以下方面：（1）提高液体的粘性从而降低Ni2的分布（2）由于在高电解物浓度中内在离子的吸引变得更加明显而导致Ni2活性的降低。 图5 在不同的镍离子初始浓度下转速（rpm）对可测体积的质量迁移系数的影响（KA103）图6 初始浓度为300ppm的Ni2在不同温度下用离子交换法处理时浓度与时间的关系图 图7 温度对可测质量迁移系数的影响（KA103）为了更深入的研究离子交换法去除镍离子的反应过程的原理，温度的影响也要研究。由图6和图7可以看出，在1.78cal/mol的运动能量下可测质量迁移系数随着

9、温度升高而升高。激发能量E由阿瑞尼阿斯公式决定： KAA0eE/RT （5）相当小的能量激发就能说明离子交换法去除镍离子的过程是分散控制这个事实，也就是说，化学步骤和溶液中的镍离子转移到树脂表面上的速度相比要快。镍离子去除速率随着温度的提高而提高从斯托克斯爱因斯坦公式看可以归因于镍离子分散度： D/Tconstant （6）1.4 总结在间歇搅拌反应器中运用离子交换树脂是一种从废水中去除镍离子的有效的技术。影响质量迁移系数的因素有：镍离子的初始浓度、搅拌程度以及溶液温度。经研究发现，镍离子初始浓度越低，质量迁移系数就越大。另外，低于900rpm的时候，增强搅拌程度，就能使的质量迁移系数大幅度提高。转速超过900rpm时，对KA的提高只有很微小的作用。2 外文文献原文一：27