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自入世以来我国工业水平快速发展,对传统钢铁产业的依赖与日俱增。钒作为一类可以优化钢铁韧展性能的金属添加剂,在国内和国际中的需求量以年增长率10%的速度快速增长。我国的钒储量极为丰富,其主要贮存在一种国内特有的钒矿:石煤中,在工业生产中我国主要从石煤中提取V2O5。由于技术革新的限制,石煤提钒企业对环境的污染比较严重,为了保护环境,防治污染,促进钒工业生产工艺和污染治理技术的进步,国家对提钒企业的标准变得更为严格,对提钒企业的设备与技术也提出了更高的要求。提钒废水由于工艺的要求含有超出环境容量多倍的重金属和氨氮离子,如果未经处理排入水体,将会造成严重的环境破坏,因此,对提钒废水进行重金属和氨氮离子的净化不仅具有经济意义,更具有保持水体健康、维护生态环境的重要意义。离子交换树脂吸附废水中的重金属和氨氮离子是一种新型的提钒废水处理工艺。本文研究了三种大孔型离子交换树脂D706、D707和D708在预处理方式、树脂质量、pH值、振荡时间、温度值等不同影响因素下对提钒废水中重金属和氨氮的吸收效率,从动力学、热力学等方面对三种树脂的吸附效率进行了比较。采用阴离子交换树脂D706、阳离子交换树脂D708处理提钒废水中的重金属离子,D707、D708两种大孔型阳离子离子交换树脂对废水中的高浓度氨氮进行吸附。通过树脂选型确定D706树脂吸附V[Ⅴ]、Cr[Ⅵ],D708树脂吸附Cu[Ⅱ]、Zn[Ⅱ]。静态吸附实验表明:重金属的吸附率随D706、D708树脂投加量的增大而增加,在酸性条件下,树脂对V[Ⅴ]、Cr[Ⅵ]的吸附随pH的降低而增加,Cu[Ⅱ]、Zn[Ⅱ]吸附率随pH的升高而增加;NH4+的吸附率随D707、D708树脂投加量的增大而增加,在非碱性条件下两种树脂对NH4+的吸附随pH的升高而增加。控制振荡时间达到90min以上, D706、D707、D708三种树脂对各目标吸附物均可吸附平衡,当pH=2时,D706对V[Ⅴ]、Cr[Ⅵ]的吸附容量达到54.054mg/g、50.251mg/g,pH=7时D708树脂对Cu[Ⅱ]、Zn[Ⅱ]吸附容量达到25.316mg/g、21.142mg/g。当pH=7时,D707、D708树脂对NH4+的吸附容量分别达到196.078mg/g、217.391mg/g。三种树脂对废水中重金属和氨氮离子的吸附均属于吸热过程,在298K温度下金属表观吸附活化能Ea(V)=26.05kJ/mol, Ea(Cr)=21.62kJ/mol,Ea(Cu)=23.01kJ/mol,Ea(Zn)=20.58kJ/mol,树脂对V[Ⅴ]、Cr[Ⅵ]和NH3-N的吸附为液膜扩散主控制,对Cu[Ⅱ]、Zn[Ⅱ]的吸附为颗粒扩散主控制。在298K温度下D707、 D708树脂对废水中氨氮的表观吸附活化能Ea(D707)=54.674kJ/mol、Ea(D708)=34.455kJ/mol。三种树脂对V[Ⅴ]、Cr[Ⅵ]、Cu[Ⅱ]、Zn[Ⅱ]和NH3-N的吸附符合Langmuir吸附等温式,以单分子层化学吸附为主,树脂对Cr[Ⅵ]、Cu[Ⅱ]的吸附属优惠型吸附。使用1mol/L NaOH对D706树脂,2mol/L HCl溶液对D707、D708树脂进行解析,树脂对吸附物的脱附率达到96%以上,重复数次实验树脂脱附率基本不变。