实验3 离子交换实验

1、实验目的

通过本实验，希望达到以下目的：（1）掌握六价铬离子的测定方法；（2）离子交换容量的分析与计算；（3）交换带的移动过程；（4）掌握穿透曲线和再生曲线的绘制技术。

2、实验装置

（1）离子交换实验装置（见图3-1）

图3-1 离子交换实验装置

（Ⅰ—废水池；Ⅱ—去离子水池；Ⅲ—再生剂池；Ⅳ—离子交换柱；Ⅴ—收集筒）

（2）实验仪器

（a）天平；（b）酸度计 ；（c）电导仪；（d）容量瓶 ；（e）滴定管等。

3、实验步骤

（1）穿透曲线的绘制

（a）把与处理好的一定重量的阴离子交换树脂（717#）转入交换柱，脂层高度为0.15~0.2米，计算离子树脂的体积；

（b）测定含铬废水的水质（Cr⁶ 的浓度、pH值等）；

（c）把含铬废水注入废水池；

（d）打开进水阀，用转子流量计控制废水流量，使废水以20~60升/升树脂时的流速通过树脂层，用量筒计算出水体积。每收集0.05升出水，取样测定六价铬的浓度。当交换带前沿就近出水口时，可改为每收集0.01升或更少的出水体积，测定一次六价铬浓度。注意交换带的移动；

（e）绘制穿透曲线（Cr⁶ 的泄漏量—出水体积）并计算当六价铬的泄漏量为0.5毫克/升时的工作交换容量；

（f）改变废水的滤速，重复上述步骤；

（g）根据所得的数据，绘制当六价铬的泄漏量为0.5mg/L时的滤速—出水体积的关系曲线。

（2）再生效率曲线的绘制

（a）用去离子水反冲树脂层，将树脂层中残留的含铬废水顶回废水池，直至出水无色为止；

（b）正向接通去离子水，调节出水阀使滤速为1~2升/升树脂·时，拆除去离子水线，使交换柱内液面降至树脂层顶部下一厘米处，接通再生液线，使10%的氢氧化钠流入交换柱，注意观察出水颜色的变化，一旦出现黄色，立即用50ml量筒收集之。当再生液为0.1、0.3、0.5、0.7、1.0、1.3、1.5、1.7、2.0、2.5、3.0、4.0、5.0倍树脂体积时，测定再生液中六价铬的浓度；

（c）再生结束后，停止进碱，把交换柱内的碱全部排空收集；

（d）正洗树脂用水量：强碱阴树脂4~5倍树脂体积，时间15~20分钟。弱碱阴树脂6~7倍，时间20~30分钟，正洗水带黄色部分收集于废水池；

（e）反冲，以10~30倍流速逆流反向进水，反冲树脂层，反冲水量：强碱阴树脂一倍树脂体积，时间3~5分钟，弱碱阴树脂二倍树脂体积，时间5~10分钟；

（f）落床待用；

（g）绘制再生效率曲线，即再生效率与再生剂用量（树脂体积的倍数）之间的关系曲线。