阴阳离子交换树脂

【新树脂的预处理】

新树脂常含有溶剂、未参加聚合反应的物质和少量低聚合物，还可能吸着铁、铝、铜等重金属离子。当树脂与水、酸、碱或其它溶液相接触时，上述可溶性杂质就会转入溶液中，在使用初期污染出水水质。所以，新树脂在投运前要进行预处理。

1、阳离子树脂的预处理：首先使用饱和食盐水，取其量约等于被处理树脂体积的两倍，将树脂置于食盐水中浸泡18-20小时，然后放尽食盐水，用清水漂洗净，使排出水不带黄色；其次再用2-4%NaOH溶液，其量与上相同，在其中浸泡2-4小时（或小流量清洗），放尽碱液后，冲洗树脂直至排出水接近中性为止；最后用5%HCL溶液，其量亦与上同，浸泡4-8小时，放尽酸液，用清水漂流至中性待用。

2、阴离子树脂的预处理：首先使用饱和食盐水，取其量约等于被处理树脂体积的两倍，将树脂置于食盐水中浸泡18-20小时，然后放尽食盐水，用清水漂洗净，使排出水不带黄色；而后用5%HCL浸泡4-8小时，然后放尽酸液，用水清洗至中性；而后用2%-4% NaOH溶液浸泡4-8小时后，放尽碱液，用清水洗至中性待用。

分类 产品名

称

001*4

-SO3H

002-sc

D111

110

-COOH

122 4.00 9.5 11.5 H+ 4.50 Na+ 体积交换功能基团 容量 mmol/ml≥ 出场形国外树脂对应式 牌号 Amberlite IR-118 Amberlite IR-122 Amberlite IRC-84 Amberlite IRC-84 主要用途 强酸性苯乙烯系阳离子树脂 高纯水制备及抗菌素提炼等 抗菌素提取与D113SC配套双层床 循环水处理、废水处理、脱色 用于提取链霉素及分离碱性抗菌素、硬水软化、纯水制备 用于提纯维生素B12、钼酸铵精制、大孔弱酸性丙烯酸系阳离子树脂 链霉素、土霉素、四环素等抗菌素的

脱色味精脱色

强碱性苯乙烯系

阴离子树脂 201*4 -N+/(CH3)3 202

D296 -N+/(CH3)2 \C2H4OH

-N+/(CH3)2

\C2H4OH

-N+/(CH3)

2.H2O 3.80 CL- 3.10 3.60 3.50 CL- Amberlite IRA-401 Amberlite IRA-900 Amberlite IRA-910 Wofatit

L-165 纯水、高纯水置备、糖液脱色、生化制品的制备等 纯水制备、配套双层床 用于有机物脱色和纯水制备 纯水制备、放射性元素提取、稀有元素分离 用在链霉素提炼中起中和作用、也可用于中和有机酸及用于制备纯水 大孔强碱性苯乙烯系阴离子树脂 D202 大孔弱碱性苯乙烯系阴离子树脂

330 9.00

离子交换树脂是一类具有离子交换功能的高分子材料。在溶液中它能将本身的离子与溶液中的同号离子进行交换。按交换基团性质的不同，离子交换树脂可分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂两类。

阳离子交换树脂大都含有磺酸基（—SO3H）、羧基（—COOH）或苯酚基（—C6H4OH）等酸性基团，其中的氢离子能与溶液中的金属离子或其他阳离子进行交换。例如苯乙烯和二乙烯苯的高聚物经磺化处理得到强酸性阳离子交换树脂，其结构式可简单表示为R—SO3H，式中R代表树脂母体，其交换原理为 2R—SO3H＋Ca—（R—SO3）2Ca＋2H （这也是硬水软化的原理） 2++

阴离子交换树脂含有季胺基[-N（CH3）3OH]、胺基（—NH2）或亚胺基（—NH2）等碱性基团。它们在水中能生成OH-离子，可与各种阴离子起交换作用，其交换原理为

R—N

（CH3）3OH＋Cl- R—N（CH3）3Cl＋OH

由于离子交换作用是可逆的，因此用过的离子交换树脂一般用适当浓度的无机酸或碱进行洗涤，可恢复到原状态而重复使用，这一过程称为再生。阳离子交换树脂可用稀盐酸、稀硫酸等溶液淋洗；阴离子交换树脂可用氢氧化钠等溶液处理，进行再生。

离子交换树脂的用途很广，主要用于分离和提纯。例如用于硬水软化和制取去离子水、回收工业废水中的金属、分离稀有金属和贵金属、分离和提纯抗生素等。

【不同型号的离子树脂】

一、强酸系列阳离子树脂

001×7（732#） 强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂

执行标准：GB13659-92；本产品是在苯乙烯-二乙烯苯共聚交联结构的高分子基础上带有磺酸基(-SO3H)的离子交换树脂,其酸性相当于硫酸、盐酸等无机酸，它在碱性、中性、甚至酸性介质中都显示离子交换功能。本产品具有交换容量大、交换速度快、机械强度好等特点。

本产品原牌号732#；相当于美国：Amberlite IR-120,Dowex-50；德国：Lewatit-100

；日本：DiaionSK-1。 -

1、外观：金黄至棕褐色球状颗粒。

2、出厂型式：钠型。

3、使用时参考指标：

①PH范围：1-14 ②最高使用温度：氢型≤100℃, 钠型≤120℃ ③转型膨胀率：（Na+→H+）8-10% ④工业用树脂层高度：1-3m ⑤再生液浓度：NaCl：8-10%；NaOH：4%；HCl:4-5%

⑥再生液容量：NaCl体积：树脂体积=1.5-2:1；NaOH体积：树脂体积=2-3:1；HCl体积：树脂体积=2-3:1

4、用途：主要用于硬化软化、纯水制备、湿法冶金、生化提取、稀有元素分离、抗生素提取等。 001×12/14/16强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂

执行标准：Q/GSX003-2004；相当于美国：Amberlite IR-132,IR-130,IR-124。

1.外观：棕褐色球状颗粒

2.出厂形式：钠型

3、使用时参考指标（同上）

4、用途：主要用于庆大霉纱、链霉素、土霉素等抗生素的除盐、提纯，青霉素的转盐等。

D001 大孔强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂

执行标准：Q/GSX020-2004；本产品的性能与001×7强酸性阳离子交换树脂相似，但有更好的物理及化学稳定性，其耐渗透应力，耐磨损能力以及抗氧化能力强。由于本产品具有大孔结构，能交换吸附尺寸较大的离子和分子，所以，能在非水介质中使用。本产品原牌号D72#，相当于美国：Amberlite 200；德国：Lewatit-SP210.

1、外观：浅棕色至棕褐色不透明球状颗粒

2、出厂形式：钠型

3、使用时参考指标：

①PH范围：1-14 ②最高使用温度：氢型≤100℃, 钠型≤120℃ ③转型膨胀率：（H +→Na +）9-10%

④再生液浓度： NaOH：2-4%；HCl:2-4% ⑤再生液容量： NaOH：树脂体积=2-3:1；HCl：树脂体积=2-3:1

4、用途：主要用于高速混床水处理，有机反应催化。

7320 强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂

7320是磺酸基聚苯乙烯系凝胶型强酸性阳离子交换树脂。它是一种均匀粒度的离子交换树脂，具有优秀的物理和化学稳定性以及良好耐温性能，选择性好、交换容量高，主要应用于混合床专用树脂，凝结水纯化、水的除盐等。

1、基体：苯乙烯-二乙烯共聚物； 功能基：磺酸基(-SO3H)

2、外观：浅棕黄色透明球状颗粒； 出场形式：钠型

3、使用时主要指标：

①最大转型膨胀率：Na-H10%

②再生溶剂：NaCL溶液（5-10%；80-220g/L）；HCL溶液（5-8%；50-150g/L）；H2SO4溶液（0.7-6%；80-240g/L） SA-2氨基酸专用树脂

执行标准：Q/GSX002-2004；琥珀色球状颗粒；出厂形式：钠型

用途：本产品专用于氨基酸提取（谷氨酸、赖氨酸、谷氨酰胺等）

二、强碱系列阴离子树脂

7170 强碱性苯乙烯系阴离子交换树脂

7170是高等级聚苯乙烯系凝胶强碱I型阴离子交换树脂，颗粒非常均匀，再生效率高，冲洗效果很好，主要应用于混合床专用树脂，水的除盐，也可应用于废水处理、阴离子态金属络合物分离等。

基体为苯乙烯-二乙烯共聚物，功能基为-N(CH3)3

浅黄色透明球状颗粒，出厂形态：Cl型；最大转型膨胀率Cl-OH30%。

再生液：NaOH溶液（2-4%）

201×4(711) 强碱性苯乙烯系阴离子交换树脂

执行标准：Q/GSX005-2004。本产品的性能与201×7强碱性阴离子交换树脂相似，但具有更高的工作交换容量，较强的耐渗透应力。淡黄色球状颗粒，氯型出厂。

1、使用时参考标准：

①PH范围：1-14 ②最高使用温度：氢氧型≤40°C，氯型≤100°C ③型变膨胀率：(Cl→OH)≤30% ④工业用树脂高度：1-3m ⑤再生液浓度：NaOH（4%；体积比=2-3:1）；HCl（4-5%；体积比=2-3:1）

2、用途：主要用于纯水及高纯水制备、糖液脱色、生化制品，放射性元素的提炼。

201×7(717)强碱性苯乙烯系阴离子交换树脂

执行标准：GB13660-92。本产品是在苯乙烯-二乙烯苯共聚交联结构的高分子基体上带有季胺基

[-N(CH3)3]的离子交换树脂。其碱性相当于一般季胺碱，在酸性、中性甚至碱性介质中显示离子交换功能。具有机构强度好、耐热性能高等特点。原牌号717#，相当于美国：Amberlite IRA-400；日本：Diaion SA-10A。 淡黄至金黄色球状颗粒；出厂形式：氯型。

1、使用时参考标准：

①PH范围：1-14 ②最高使用温度：氢氧型≤40°C，氯型≤80°C ③型变膨胀率：(Cl→OH)≤18-22% ------- +++

④工业用树脂高度：1-3m ⑤再生液浓度：NaOH（4%；体积比=2-3:1）；HCl（4-5%；体积比=2-3:1）

2、用途：主要用于纯水制备、高纯水制备、废水处理、生化制品提取。

D201大孔强碱性苯乙烯系阴离子交换树脂

执行标准：Q/GSX029-2004。本产品的性能与201×7强碱性苯乙烯系阴离子交换树脂相似，但有更好的物理及化学稳定性，其耐渗透应力、耐磨损能力及抗污染能力强。由于本产品具有大孔结构，能交换吸附尺寸较大的离子和分子，所以，能在非水价质中使用。产品原牌号D231，相当于美国：Amberlite IRA-900；德国：Lewatit MP-500；日本：Diaion PA308。

乳白色不透明球状颗粒，出厂形式：氯型。主要用于高速混床水处理、废水处理、重金属回收。

三、弱酸系列阳离子树脂

110(111) 丙烯酸系阳离子交换树脂

执行标准：Q/GSX007-2004。白色或浅黄色球状颗粒，出厂形式：钠型。

1、使用时参考标准：

①PH范围：1-14 ②最高使用温度： 100°C ③型变膨胀率：(H -Na)≤100%

④再生液浓度：NaOH（3-5%；体积比=3-4:1）；HCl（3-5%；体积比=3-4:1）

2、用途：主要用于无盐水、纯水制备、有机碱分离，链霉素、大观霉素、丝裂霉素等氨基糖甙类抗生素的提取。

D113 大孔弱酸性丙烯酸系阳离子交换树脂

执行标准：Q/GSX031-2004。本产品是大孔结构的丙烯酸共联高分子基体上带有羧酸基(-COOH)的离子交换树脂，具有交换容量高、体积变化小、机械强度高、化学稳定性好、抗污染、抗氧性能优越、交换速度快等特点。本产品相当于德国：Lewatic CNP-80；美国：Amberlite IRC-84。

本品与001×7配套能十分明显的除去水中的碱度和硬度，特别是除去水中的碳酸氢盐、碳酸盐及其它碱性盐类，也可用于工业废水处理、金属回收、生化药物的分离和提纯。

D151/D152大孔丙烯酸系弱酸性阳离子交换树脂

执行标准：Q/GSX008-2004。乳白色不透明球状颗粒，出厂形式：钠型。

++

主要用于链霉素、庆大霉素、新霉素等抗生素的提取，溶菌霉提取，工业用水的软化、除盐，重金属废水处理，生化产品的分离、提纯，制糖工业脱色，除灰分等。

DK110大孔丙烯酸系弱酸树脂

执行标准：Q/GSX001-2004；相当于Amberlite IRC-84,Lewatit CNP-84。乳白色不透明球状珠体，H型带微红色；出厂形式：Na型。

1、使用时参考标准：

①PH范围：4-14 ②允许温度：120°C ③膨胀率%：(H→Na)：65-75%；(H→Ca)：20-30%

④工业用树脂层高度：1-3m ⑤再生液浓度：HCl（3-5%）

2、用途：

工业用水的脱碱软化，除盐处理；重金属废水处理，回收镍、钴、铜、锌、镉等；酸碱废水处理；含氯(胺)等废水中回收有用物质；用于对链霉素、细胞色素C、尿激酶、溶菌霉素的提取及净化；用于制糖工业中的糖液脱盐。 +++2+

CD-180 大孔吸附树脂

执行标准：Q/GSX016-2004；乳白色不透明球状颗粒。

用于提取分离丁胺卡那霉素、西索米星、妥布霉素等氨基糖甙类抗生素。

724 弱酸性阳离子交换树脂

724弱酸性阳离子交换树脂具有离子交换和分子吸附能力；Na型为乳白色不透明体，出厂形式：H型。

广泛适用于多种生工、生化产品的分离提纯，如胰凝蛋白酶、细胞色素C、庆大霉素、激素(垂体)、胰岛素、溶菌霉、新链霉素等多种生化药物的分离提纯。

四、弱碱性阴离子系列

330 弱碱性环氧系阴离子交换树脂

执行标准：Q/GSX007-2004。本产品是氯代环氧丙烷与多乙烯多胺在高温下缩聚而成的带有伯胺、仲胺、叔胺及季胺(-NH2、=NH、≡N、=N=)的弱碱性阴子交换树脂。它在酸性、中性、甚至碱性中都显示离子交换功能。具有总交换容量高、交换速度快等特点。本产品原牌号701、330，相当于法国DUoliteA-30B。

金黄色球状颗粒；出厂形式：游离胺型。

主要用于水处理中除去Cl、SO等离子，柠檬酸、链霉素、苹果酸、氨基酸等精制中除去无机酸，提取有机酸和脱色，并可回收铜、银离子。

D301 弱碱性苯丙烯系阴离子交换树脂

执行标准：Q/GSX032-2004。本产品是大孔结构的苯乙烯—=乙烯苯共聚体上带有叔胺基[-N(CH3)2]的离子交换树脂。其碱性较弱，能在酸性近中性介质中有效地交换无机酸及硅酸根，并能吸附分子尺寸较大的杂质以及在非水溶液中使用。该树脂具有再生效率高、交换容量大、抗污染能力强、机械强度好的优点。本产品原牌号D370、D354，相当于美国：Amberlite IRA-93

淡黄色不透明球状颗粒；出厂形式：游离碱型。

主要用于纯水及高纯水制备，电镀含铬废水处理等。

D311 大孔弱碱性丙烯酸系阴离子交换树脂

执行标准：Q/GSX018-2004；本产品是大孔结构的丙烯酸甲脂共聚交联高分子聚合物，通过多乙烯多胺进行胺解得到的多胺基弱碱性离子交换树脂，具有交换容量大，体积变化小，机械强度高，化学稳定性好，抗污染，抗氧化性能优越，交换速度快等特点。原牌号703#，相当于美国Amberlite IRA-68；德国：AP-9。

乳白色至乳黄色不透明球状颗粒；出厂形式：游离胺型。

主要用于药物提取、糖液除酸脱色、水处理及柠檬酸的提取。

【离子交换树脂的再生】

一、 常规的再生处理

离子交换树脂使用一段时间后，吸附的杂质接近饱和状态，就要进行再生处理，用化学药剂将树脂所吸附的离子和其他杂质洗脱除去，使之恢复原来的组成和性能。

树脂的再生特性与它的类型和结构有密切关系。强酸性和强碱性树脂的再生比较困难，需用再生剂量比理论值高相当多；而弱酸性或弱碱性树脂则较易再生，所用再生剂量只需稍多于理论值。此外，大孔型和交联度低的树脂较易再生，而凝胶型和交联度高的树脂则要较长的再生反应时间。

再生剂的种类应根据树脂的离子类型来选用，并适当地选择价格较低的酸、碱或盐。例如：钠型强酸性阳树脂可用 10%NaCl 溶液再生，用药量为其交换容量的2倍 (用NaCl量为117g/L树脂)；氢型强酸性-2-

树脂用强酸再生，用硫酸时要防止被树脂吸附的钙与硫酸反应生成硫酸钙沉淀物。为此，宜先通入 1～2% 的稀硫酸再生。

氯型强碱性树脂，主要以 NaCl 溶液来再生，但加入少量碱有助于将树脂吸附的色素和有机物溶解洗出，故通常使用含10%NaCl + 0.2%NaOH 的碱盐液再生，常规用量为每升树脂用150～200g NaCl ，及 3～4g NaOH。 OH型强碱阴树脂则用 4%NaOH 溶液再生。

树脂再生时的化学反应是树脂原先的交换吸附的逆反应。按化学反应平衡原理，提高化学反应某一方物质的浓度，可促进反应向另一方进行，故提高再生液浓度可加速再生反应，并达到较高的再生水平。 为加速再生化学反应，通常先将再生液加热至 70～80℃。它通过树脂的流速一般为 1～ 2 BV/h 。也可采用先快后慢的方法，以充分发挥再生剂的效能。再生时间约为一小时。随后用软水顺流冲洗树脂约一小时 ( 水量约4BV) ，待洗水排清之后，再用水反洗，至洗出液无色、无混浊为止。

一些树脂在再生和反洗之后，要调校 pH 值。因为再生液常含有碱，树脂再生后即使经水洗，也常带碱性。而一些脱色树脂 (特别是弱碱性树脂) 宜在微酸性下工作。此时可通入稀盐酸，使树脂 pH 值下降至６左右，再用水正洗，反洗各一次。

树脂在使用较长时间后，由于它所吸附的一部分杂质 ( 特别是大分子有机胶体物质 ) 不易被常规的再生处理所洗脱，逐渐积累而将树脂污染，使树脂效能降低。此时要用特殊的方法处理。例如：阳离子树脂受含氮的两性化合物污染，可用 4%NaOH 溶液处理，将它溶解而排掉；阴离子树脂受有机物污染，可提高碱盐溶液中的 NaOH 浓度至0.5～1.0%，以溶解有机物。

二、特殊的再生处理

污染较严重的树脂，可用酸或碱性食盐溶液反复处理，如先用 10%NaCl +1%NaOH 碱盐溶液溶解有机物，再用 4%HCl 或分别用 10%NaOH 及 1%HCl 溶解无机物，随后再用 10%NaCl +1%NaOH 处理，在约 70℃下进行。

如果上述处理的效果未达要求，可用氧化法处理。即用水洗涤树脂后，通入浓度为 0.5% 的次氯酸钠溶液，控制流速 2～4BV/h ，通过量 10～20BV ，随即用水洗涤，再用盐水处理。应当注意，氧化处理可能将树脂结构中的大分子的连接键氧化，造成树脂的降解，膨胀度增大，容易碎裂，故不宜常用。通常使用 50 周期后才进行一次氧化处理。由于氯型树脂有较强的耐氧化性，故树脂在氧化处理前应用盐水处理，变为氯型，这还可避免处理过程中的 pH 值变化，并使氧化作用比较稳定。

三、再生废液的处置

糖厂用树脂脱色，树脂再生的废液含有大量的色素和有机物，颜色很深。用原糖生产精糖时，每 100 吨糖的再生废液量约为 6～9m3 。要经过处理才能排放 (或循环)，这也是一个难题。

Bento 详细研究了用化学方法处理再生液，使色素和其他有机物沉淀，除去杂质后再循环使用，减少排放，并充分利用其中的氯化钠。由于再生液中色素的浓度比糖汁中高 10 倍以上，液体数量较小，没有糖液的粘性，并能容许强烈的条件如强碱性和高温等而无需顾虑糖的分解，用化学处理比较方便。再生液加入 5～10% 容积的石灰乳 ( 浓度为含CaO100g/ l ) ，加热到60℃并轻微搅拌，大量的有色物沉淀析出。再加入碳酸钠或二氧化碳、磷酸钠或磷酸并保持碱性，都可使较多的有色物沉淀。处理后的液体添加少量食盐可返回作树脂的初级再生液，其后再用新的盐水再生。

对废液的处理还研究过多种方法：用颗粒活性炭吸附，用次氯酸钠、次氯酸钙、氯气或臭氧将它氧化，用超过滤或反渗透法分离它的有机物，或用粉状树脂吸附等。最近 Guimaraes 等研究用微生物将它的有色物降解，取得较好效果。