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水中硼浓度控制机理与方法研究进展*

更新时间:2009-03-28

1 硼的危害性和相关标准

硼是一种重要的半金属元素,在环境中主要以硼酸、硼酸盐或者硼硅酸盐矿的形式广泛存在,是动植物生长所必须的微量营养元素,其在化学化工生产中也有非常重要的应用[1]。但过量的硼会对动植物产生负面影响,研究表明,人过多的摄入硼元素,会出现恶心、腹泻、头痛等症状,损伤肝、肾、肺,影响生育系统和中枢神经系统,甚至导致死亡;过多的硼元素也会引起植物中毒,阻碍细胞分裂,导致植物的叶子变黄、脱落,最终植物的光合作用能力变弱和产量下降[2-3]。因此,控制水中硼含量具有重要的意义。世界各国对饮用水中硼含量有严格的标准[4-5],如表1所示。除部分抗硼能力较强的植物,灌溉用水的浓度限值为1 mg/L以下,而许多工业废水和海水的硼含量远远高于饮用水和灌溉水的要求标准[6]

小学数学的教学对于学生未来的发展有着重要的作用,因此在教学当中,教师应该积极的突出学生的主体性地位,培养学生的创新意识,激发学生数学学习的兴趣,创设良好的学习环境,在教学当中做好引导,让学生能够进行自主探究,并且正确的评价学生的情况,增强学生学习数学的自信心,同时也鼓励学生进行创新,以培养学生的创新精神,进而为未来的发展做好准备。

 

1 部分国家饮用水中硼含量标准

  

国家硼标准/(mg/L)中国0.5美国0.6部分欧洲国家0.3日本0.2

油田开发过程中,压裂是常用的增产措施,其中硼砂交联的瓜胶基压裂液体系占了绝对优势。压裂完毕后产生大量的返排液,尤其是规模化的体积压裂,一次作业可以产生上万方返排液,其重复配液成为当前压裂返排液处理和利用的热点。返排液中含有原胶液的交联剂硼酸盐,以未处理的返排液配制胍胶基液,无论使用高浓度胍胶液还是胍胶粉都迅速结胶成块,都无法配成具有一定粘度的胍胶基液。因此高效、简洁的除硼方法在水处理和油田生产领域具有重要的意义,是研究者关注的热点。本文结合国内外除硼研究进展,综述主要的除硼方法,以期为新型除硼工艺的发展提供有价值的参考。

2 除硼方法

目前除硼的主要方法有:化学沉淀法、吸附法、萃取法、反渗透法、离子交换法等。

2.1 化学沉淀法

化学沉淀法是向含硼元素较高的水中加入化学试剂,在一定条件下与硼生成难溶于水的沉淀,从而通过离心、过滤等手段达到分离硼元素的目的。硼的无机沉淀剂主要有氧化钙、金属盐、锆化合物、铬化合物及其相互复配的混合物,有机沉淀剂主要有聚乙烯醇、羟基羧酸、聚乙二醇、有机二肟等。唐明林等[7]利用沉淀法处理卤水制盐母液中残留的硼酸,卤水制盐母液中原有硼酸的质量浓度为31.50 g/L,经石灰乳沉淀后硼酸浓度低于9.45 g/L,硼酸含量降低了70%。其原理是在含硼溶液中加入一定量的石灰乳,反应后生成水合硼酸钙沉淀物(CaO·B2O3·6H2O),其化学反应方程式为:

84例酮症酸中毒患者经治疗病情缓解81例,治疗成功率96.42%,死亡3例,均为高龄合并严重感染者,且其中一例合并高血糖高渗状态。

2H3BO3 + 3Ca(OH)2 → CaO·B2O3·6H2O+2CaO

(1)

张兴儒等[8]探究了不同反应pH、反应温度和反应时间对除硼率的影响,实验结果表明:石灰乳对溶液中硼的除硼率随pH增加和反应温度的升高而增大,随反应时间的增长呈抛物线变化,该方法除硼率可以达到96%。王玉梅[9]总结从废水中提取硼的常用方法,并通过控制氧化钙用量、反应温度和酸度等实验参数,探究提取硼所需的最佳条件。沉淀法也可在酸性条件下达到除硼目的,许多研究者利用硼酸在无机酸中的溶解度小的原理进行分离硼。杨鑫等人[10]利用反结晶的原理,以含硼、镁等离子的浓缩卤水作为原料,进行硫酸法提取硼酸的工艺研究,结晶出纯硼酸,并考察加酸方式、加酸速度、加酸量、反应温度、反应时间、冷却温度及冷却时间等条件对硼酸结晶效果和除硼率的影响,实验结果表明:当浓硫酸和卤水体积比为1.4:100,加酸速度为10 mL/min,反应温度为60~62℃,反应时间为60 min,冷却温度为0℃,冷却时间为5h,硼的去除率达到93.5%以上。马红等[11]先将返排液进行絮凝处理,然后加入适量离子去除剂BZ-SOC和除硼剂BZ-MAT,实现金属离子和硼元素的同步去除,使各种离子浓度降低至允许的数值,其中硼元素的含量从35.20 mg/L降低到3.35 mg/L,硼去除率达90.48%,该方法处理成本低,简单易行,适合于现场返排液回用的应用。

文物建筑是古代人民所留下的灿烂的遗产,那么现代化的景观建筑就是现代文明发展的集中体现。现代景观建筑更多的是运用现代化手段,将景观建筑打造成注重体验的存在形式。比如青岛的代表性现代建筑“五月的风”使用了五百余吨的钢制材料建成,结合了喷涂技术,采用螺旋向上的钢板结构,这在古代几乎是完成不了的[3]。它很好地代表了现代景观建筑的特点,给人以震撼的视觉体验,也是现代化技术的实践性应用实例。

2.2 吸附法

研究者发现天然矿物如蒙脱石、高岭土、针铁矿、粘土矿,纤维素衍生物如脱脂、脱蜡后的天然棉,煤灰等对硼有很好的吸附作用[13-14]。天然矿物的主要成分是氧化铁、氧化铝等金属氧化物,其吸附作用原理如图1所示:

2.2.1 天然矿物和纤维吸附剂

  

图1 吸附法静电吸附过程示意图

天然矿物中的金属氧化物在水中结合氢离子,使得天然矿物表面氧化物带有正电荷,同时硼酸在水中发生电离平衡,生成带有负电荷的离子通过静电作用和天然矿物表面上金属氧化物正电荷结合,这样含硼化合物就吸附在金属氧化物表面,达到降低水中硼含量的目的[15]

2.2.2 高分子吸附剂

高分子吸附剂因含有多元醇等官能团,对硼具有吸附容量大和选择性强的特点,研究人员为了进一步提高除硼率,不断地合成新型除硼高分子吸附剂。Wei等[16]通过原子转移自由基聚合,制备了含有N-甲基葡萄糖胺的功能性壳聚糖,SEM(Scanning Electron Microscope扫描电子显微镜)和BET(Brunner-Emmet-Teller比表面积检测法)研究表明,该聚合物比天然生物聚合物壳聚糖具有更粗糙的表面和更多孔的结构,在pH为中性条件下,硼的最大吸附量高达3.25 mmol/g,远高于其他合成的吸附剂,当该壳聚糖用量为1.2 g/L,水中硼的浓度从4.8 mg/L降低到0.5 mg/L,硼去除率为89.6%。

2.2.3 金属氧化物吸附剂

Kluczka等[22]利用不同的物质浸渍活性炭后,研究活性炭对硼的吸附性能。实验结果表明,经活性氧化铝和氯化钙、酒石酸、甘露醇处理的活性炭明显比未处理的活性炭吸附硼性能强,其中粒状的活性炭WG-12经甘露醇浸渍后吸附容量可以达到4.95 mg/g,是废水处理过程中很有发展前途的吸附剂。闫春燕等[23]利用活性炭吸附法吸附溶液中的微量硼,结果表明:活性炭吸附法分离硼的最优条件是室温、pH=6,当硼质量浓度低于10 mg/L,活性炭的用量80 g/L、振荡1h,硼去除率可达90%以上。傅金祥等[24]通过静态试验,对颗粒活性炭、粉末活性炭和粘胶基活性炭纤维进行吸附比较,并对吸附影响因素如接触时间、吸附质浓度、pH、吸附剂量及温度等进行了研究,结果表明,粘胶基活性炭纤维吸附效果最佳,最佳吸附时间为1h,最佳pH约为6,温度为17℃,吸附效率可达89%。石勇[25]研究了在不同条件下活性炭对流动状态下水样除硼性能的影响,实验结果表明,温度、流速不变,当pH为6,TDS(总溶解固体含量)为30 000 mg/L时,硼初始浓度为4 mg/L,硼去除率为20%;当pH为6时,硼初始浓度为4mg/L,硼的去除率随着TDS的增大而降低;当硼初始浓度为4 mg/L,TDS为30 000 mg/L时,硼去除率随着pH的增大先增大后减小,在pH值为6.5时,硼去除率17.8%,在流动状态下活性炭对硼的吸附能力很差,该方法只适用于预处理阶段,这为连续化处理提供依据。

 
 
 
 

(2)

刘玉胜等[17]分析了氢氧化镁吸附硼酸实验原理,并考察了氢氧化镁总量、反应平衡时间、pH对除硼的影响,实验结果表明:pH值在9.5~11时除硼效果最好,反应平衡时间对氢氧化镁吸附卤水中的硼无影响。王路明[18]利用海水生产镁砂过程中的中间产物氢氧化镁作为吸附剂,对海水进行除硼处理,当氢氧化镁用量为5 mg/L时,硼的去除率可以达到80%。闫春燕[19]等采用沉淀法制备水合二氧化铈,由于水合金属氧化物是离子交换剂,对特定的离子具有良好的吸附选择性,实验表明,所合成的水合二氧化铈能很好吸附硼,可用于分离含硼水中微量的硼,水合二氧化铈比常用的硼特效树脂具有更高的吸附容量。Chen等[20]先氧化碳材料形成OH基团,然后以水热法将N接入石墨烯氧化物,成功合成新型除硼材料N-GO,实验表明,当溶液体积为25 mL,硼浓度为20 ppm时,N-GO的吸附容量为6.55 mg/g,相应的硼去除率为52.40%;硼浓度为5 ppm时,相应的硼去除率为91.12%;而在处理含硼量为5 ppm海水时,N-GO的吸附容量为2.42 mg/g,相应的硼去除率为77.44%;N-GO材料在广泛的pH和实际海水条件下可以有效除硼,此外,简单的酸处理即可使除硼材料再生。因此,N-GO具有很大的应用潜力。Myachina等[21]采用溶胶-凝胶法制备二氧化锆-碳纳米管复合材料(ZrO2-CNT),二氧化锆溶胶可使复合材料的比表面积增大和吸附能力增强,实验结果表明,在20℃,硼浓度为4.3 mg/L的溶液中ZrO2-CNT的吸附容量为6.1 mg/L。

2.2.4 活性炭吸附

海水除硼过程中向卤水体系中加入氢氧化钠,利用生成的氢氧化镁吸附卤水中硼,最后将吸附硼的氢氧化镁与溶液分离。这种方法的优点是既能除去卤水中的镁离子,又能有效的除硼。该过程的反应原理是氢氧化镁胶体带正电荷,易于吸附各种负离子如等,理论和实验证明,氢氧化镁胶粒吸附负离子的强弱关系为同时硼酸在水中生成带负电荷的离子通过相异电荷吸附作用,吸附在氢氧化镁胶体上,吸附过程如下。

吸附法的主要特点是:该吸附剂在自然界中存在广泛,生产简单,价格便宜;但该吸附剂硼去除率低,适用于处理含硼浓度高的水,同时吸附剂使用量大,吸附容量随着吸附时间的进行逐渐降低,再生困难,不易循环利用。因此,为提高硼去除率,增大单位体积吸附剂的吸附量,吸附剂易于回收,大量的新型硼吸附剂不断的研发和合成。

2.3 萃取法

萃取法的基本原理是硼易于和不溶于水的多羟基有机化合物发生络合反应,使其充分接触,硼酸从水相到有机溶剂中,从而达到除去水相中硼的目的,萃取过程如图2。

7月的暴雨过程(表4),高空槽东移,中低层有切变配合是最常见的天气系统配置,12次过程中有5次是这样的系统造成。

  

图2 萃取法除硼过程示意图

Falkestad等人[26]利用石油醚中溶解7~12个碳原子的脂肪醇,再和含硼溶液混合、振荡,并将体系的pH值调整到2~4,硼酸和脂肪醇络合,从水溶液中进入到石油醚中。程温莹等[27]用2-乙基己醇磺化煤油体系从含高浓度氯化镁的母液中萃取硼,探究了萃取剂浓度、萃取酸度、萃取时间、相比、萃取级数、反萃取酸度和反萃取级数等对萃取效果的影响和对萃取剂的回收重复利用影响,在酸性下萃取和中性下反萃取,四级萃取率和四级反萃取率都达到99%以上。由于多元醇、1,3-二醇对硼有较好的选择性,但这些醇类易于溶解到水溶液中,制约其大规模的应用于除硼的工艺中。Fortuny等[28]对二元醇进行改性,改性后的二元醇稳定性增强,减少了萃取剂的损失,并适用于在中性和酸性条件下除硼,该萃取过程在常温下可很快的反应平衡,硼去除率可高达99%以上。韩井伟[29]综合对比了异戊醇、异辛醇、2-乙基~(-1),3-己二醇、2-丁基-2-乙基~(-1),3-己二醇几种醇类除硼效果,得出几种醇的最佳除硼条件,认为2-乙基~(-1),3-己二醇、异辛醇和磺化煤油的混合体系具有现场应用的前景,并分析和探讨了1,3二元醇的除硼机理。吴贤熙等[30]利用CⅡ有机溶剂萃取溶液中的硼,该萃取剂对镁无萃取效果,当萃取剂选用5%CⅡ有机溶剂—95%煤油,在适宜的条件下,错流萃取14~15次,硼去除率可达96%左右。王雄等[31]采用航空煤油、正辛醇、磷酸三定酯、2-乙基-1,3己二醇等作为萃取剂,并探究了pH、萃取级数、相比对萃取效果的影响,实验结果表明,较低的pH有利于萃取,较高的pH抑制萃取,当pH为2时,分配系数达到最大数值61.05,萃取率为93.8%,当pH为5时,萃取率降至为68.4%;当相比(有机相和水相比值O/A)为4时,萃取率高达99.04%;随着萃取级数的增大,累计的萃取率也增大。对于未达到处理标准的水样,则采用萃取-树脂联合的工艺,有利于提高硼的去除率。

萃取除硼法发展迅速,早期研究的络合剂种类主要有:15环形碳组成的环状芳香醇、取代的邻苯二酚类、1-8萘二醇、7-20碳取代的羟基苯甲醇类、5-(1,1,3,3-四甲基丁基)水杨酸、3-12碳烷基或烷氧基取代的4-邻苯二酚类、8-20碳脂肪链二醇、1-16碳脂肪族二醇或三醇等。由于醇类物质可溶于水,硼和醇络合物也会和水形成均一的溶液,达不到从水溶液中分离硼的目的。根据萃取法的除硼原理,工业上通常采用络合剂—有机溶剂的体系进行除硼生产,表2列出几种常见的络合剂和其相应的溶剂载体[32]

化学沉淀法适用于处理含硼浓度高的水,需要消耗大量的沉淀剂,处理后的水有很高的pH值,由于沉淀不完全或者沉淀吸附作用导致硼分离不完全,一般条件下,硼去除率达不到所需的要求,为了提高硼去除率或者彻底地除硼,通常采用该方法预先处理浓度较高的含硼水,再结合其他方法进一步除硼[12]

本次评价标准的确定是在充分借鉴国内外学者研究成果的基础上,遵循不同指标标准确定原则:对大多数指标,以国内外已有研究成果为确定依据;对于没有规定标准的指标如人均GDP等,通过参考北京市平均、全国平均水平,结合生态清洁小流域的实际情况确定该项指标的上限和下限;对于那些缺少明确标准的指标,通过请教专家和当地相关部门的工作人员,确定其上下限值。

萃取法除硼具有良好的选择性,反应速度快、除硼率高,分离彻底可以得到高纯度的产物,但是由于影响萃取率的因素复杂且难以控制,含羟基的醇类易溶于水溶液中,造成萃取剂的损失和水源的污染,故在处理生活用水应用受到限制。

2.4 反渗透法

(1)除了研究的3种障碍人群之外,还存在着知觉障碍、肢体障碍等障碍,但本次实验只关注了听觉、视觉和老年人3种,且听觉和视觉上仅是从失聪和失明方面进行实验。研究还不够广泛和全面。

 

2 常见硼络合剂和其溶剂载体

  

名称结构式溶剂载体1,2-二苯基乙二醇甲基异丁基酮和磷酸三丁酯4,6-二氯水杨甙苯+葵醇1:12-氯-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-6-甲基醇苯酚煤油脂肪醇R—OH石油醚异戊醇和水杨酸混合煤油4-叔丁基-6-氯水杨甙苯

虽然反渗透法可以去除水中绝大部分离子,但是除硼的效果并不明显,通常海水中硼的浓度约为5 mg/L,常规反渗透法对海水中硼的去除率仅有40%~50%[33-34],该方法处理过的水不能满足饮用水及工农业用水的要求。这主要是由于在通常的海水pH条件下(7.9~8.2),硼以硼酸(H3BO3)的形式存在,它是一种和水分子性质相似不带电的质子酸,可以和渗透膜上的活性基团形成氢键,扩散到离子浓度低的一侧。当pH大于10时,硼以的形式存在,带有负电荷,不能和渗透膜上的基团形成氢键,硼则不能通过以水相同的扩散方式到达离子浓度低的一侧[35]

早期海水淡化主要采用蒸馏法(多级闪蒸),在2000年以后,由于反渗透法具有规模小,投资低,建设周期短的特点,其成为海水淡化的主要方法之一。反渗透法的基本原理是:在含盐溶液的一侧施加压力,将水分子压到渗透膜的另一侧,得到纯净的水,溶液中的离子被渗透膜截留,从而实现盐水的纯化和浓缩,水分子渗透过程如图3所示。

王晓伟等[36-37]采用小型反渗透装置,探究了可能影响反渗透膜除硼效率的因素,如pH、进水硼浓度、操作压力等,其中进水pH对反渗透脱除硼酸效率的影响最为显著,当pH=9.95时,硼去除率可达82.5%。Koseoglu等[38]对比UTC-80-AB和SW30HR两种膜在不同条件下的除硼效果,结果表明:pH从8.2提升到10.5,两种反渗透膜对硼的去除率从90%左右提高到98%;操作压力从600 psi增加到900 psi时,其中一种RO膜的硼截留率有所提高,另一种RO膜硼截留率未变化。提高硼去除率的措施有采用优异的反渗透膜、提高溶液pH、操作压力等,除此之外,还可以从工艺方面考虑,即联合多种除硼方法综合除硼,如多级RO工艺、RO+IE工艺、RO+络合剂/螯合纤维/活性炭等。陈晓宇等[39]对泌416井压裂返排液进行除硼处理,实验表明,返排液中的硼含量为50 mg/L,经一级反渗透膜出水中硼含量为7~12 mg/L,经二级反渗透膜出水中硼含量基本为0 mg/L,结合絮凝法和反渗透法处理返排液,能满足河南油田返排液回用的要求。王喆[40]采用聚丙烯腈和超支化聚乙烯亚胺在一定的条件反应制备PAN-g-HPEI,然后将PAN-g-HPEI和环氧丙醇在一定的条件反应制备PAN-g-PG脱硼鳌合膜,并探讨了初始硼含量、pH等对除硼性能的影响,实验表明,当pH为8,温度为30℃时,随着硼初始浓度的增大,除硼性能越好,硼初始浓度增加到100 mg/L,硼去除率不再增加,硼去除率可达97.6%。另外由于正向渗透法除硼具有较高的硼去除率,陈璐斌等[41]分别使用氯化钾、氯化镁溶液为汲取液,探究汲取液种类、汲取液浓度及反向溶质通量对正向渗透过程的影响,实验结果表明,反向通量随着汲取液浓度的增大而减小;当氯化钾的浓度为1、2、3 mol/L时,正向渗透对对硼的截留率分别为43.68%、59.9%、67.80%;当氯化镁的浓度为1、2、3 mol/L时,正向渗透对硼的截留率为38.72%、52.42%、54.66%。

反渗透法的优点在于操作简单、能够去除大部分离子、占地面积小等特点,但是缺点也较明显,硼去除率高的优异反渗透膜价格高;除硼要在较高的pH值下,一方面对膜的耐碱性要求,另一方面易生成碳酸钙、氢氧化镁等沉淀,降低膜的硼去除率;能耗大、设备维护费用高。因此,研发性能优良的、耐碱腐蚀的膜,同时降低能量消耗和设备维修费用是领域的研究方向[42]

2.5 离子交换法

离子交换法除硼的原理是利用硼和邻位顺式羟基发生络合反应,达到硼和其他离子分离的目的。硼选择树脂之所以能够高效的除硼,是由于其含有多元羟基、葡甲胺、酚类等络合硼的官能团。葡甲胺分子结构具有一个仲胺氮和五个羟基,将葡甲胺官能团引到高分子上形成大量含有微孔结构的弱碱性离子交换树脂,其络合原理如图4所示。

4.4 PIVAS与住院药房一体化信息系统的构建,使住院药房与PIVAS既可独立工作,互不干扰,又能有机结合、相互补充,整个工作流程顺畅,信息完整、准确。目前此项模式仍在探索中,实际工作中仍存在一些欠缺,需要持续改进。

  

图3 水分子通过反渗透膜过程[28]

  

图4 含葡甲胺官能团树脂和硼络合反应

硼选择树脂除硼的有效官能团除了都具有多羟基化合物,还都含有胺基,这是由于硼酸和多羟基化合物络合后释放氢离子,胺基和氢离子发生中和反应,导致硼酸在水中的水解反应平衡向右移动,溶液中生成的四羟基合硼酸根离子继续和羟基发生络合反应。根据这一原理,可以提高溶液的pH防止硼酯化合物的水解,同时也可用硫酸洗脱硼,后用碱再生树脂并回收硼。这一系列的反应机理如图5[43]

1.2.2 联合干预组、康复治疗组的治疗及发育商数 将0~2岁组、2~3岁组、3~6岁组各50例精神发育迟滞患儿随机分为2个亚组,每亚组25人(轻度异常19人,重度异常6人),对每亚组进行不同干预措施,其中康复治疗配合家庭康复的为联合干预组,常规康复治疗的为康复治疗组,治疗3个月,观察6组患儿治疗前后症状变化程度及发育商分数改变。

Ohe K等[44]以大孔交联聚苯乙烯为母体,分别将2-氨基-2-甲基-1,3丙二醇(AMP)、3-氨基-1,2丙二醇(AP)、2-氨基-2-羟甲基-1,3丙二醇(AHMP)、N-甲基葡萄糖胺(MG)引入母体,形成一系列硼吸附树脂,研究吸附能力大小关系为AHMP > MG > AP > AMP,吸附量最大值出现在pH=6~8之间。王丽娜等[45]用N-甲基葡萄糖胺(MG)将甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)和三甲基丙烯酸三甲醇基丙烷酯(TRIM)的大孔共聚物功能化改性,制备出新型硼特效螯合树脂(GMA-co-TRIM),研究得出,聚合物单体中GMA含量对硼吸附量的影响较大,GMA-co-TRIM亲水性强,有利于树脂在水溶液中的传质,有利于硼的吸附。Gertrudis等人[46]采用无机物作为载体,在氧化硅材料接入含羟基和仲胺基的官能团,吸附量达到了19.9985 mg/g。杜燕等[47]将压裂返排液经过混凝、化学沉淀、过滤等前期处理后,采用活性炭、硅藻土、粉煤灰、树脂四种除硼材料进行吸附,实验表明树脂的除硼效果最好,初始条件下硼去除率达76.79%,并通过工艺参数的优选,得出pH为8、树脂和水固液比为1:15、在25℃条件下搅拌30min(搅拌速率为100 r/min),C700硼选择树脂的硼去除率达97.86%。匡彬等[48]组合两种新型的除硼方法,即反渗透和电去离子组合法、反渗透和离子交换组合法,其中反渗透和离子交换组合法的硼去除率随着水中硼浓度的增大而减小,研究表明,当硼浓度从2.0 mg/L升高到7.0 mg/L,该组合系统硼去除率从86.3%降低到66.5%,适用于低浓度含硼水样的处理。尹倩等[49]对比了几种离子交换树脂的硼吸附能力和颗粒导电性能,并分析了其导电性能和吸附能力的关系,实验表明,离子交换树脂的导电性能越差,硼吸附能力越强;阴离子交换树脂的硼吸附量远大于阳离子交换树脂的吸附量;其中1g阴离子交换树脂IRN9766的硼吸附量为78.74 mg,具有优良的硼吸附能力。总之,离子交换法在除硼方面较为成熟,由于其具有操作简单,选择性强,除硼率高的特点,应用相对广泛。但是树脂需要反复使用酸碱洗脱、再生,会造成损坏,生产成本增加。硼选择树脂受干扰离子影响大,不可直接用于海水除硼。

3 结论与展望

上述水中除硼方法各具特点,其优缺点总结于表3中。

互联网金融财务管理的一个重要特征是应用互联网资源对企业的财务管理情况进行整理和观察,从而有效封堵企业运行中存在的漏洞,可以说互联网金融财务风险管控处于一个变化的过程。所以对于企业来说,可以充分应用互联网资源建设科学的管控机制,例如在企业运行过程中,建成“互联网+”模式,将企业的产品与互联网进行有效融合,应用互联网的开放性让企业获得更好发展,同时在该过程中,通过信息的收集整理来了解市场上的各类资源配置,并探究政府的相关政策对行业以及市场的影响,针对这些影响建设新的发展战略和运行体系,从而让企业能够更加科学有效地管控各类可能面临的财务风险。

  

图5 硼选择树脂吸附、洗脱和再生过程

 

3 目前除硼方法优缺点

  

优点缺点主要原理沉淀法沉淀剂易得、廉价,适用硼浓度高的水高pH,沉淀剂消耗大化学试剂与硼生成难溶于水的沉淀吸附法吸附剂来源广泛、廉价,适用硼浓度高的水硼去除率低,不易回用金属氧化物结合水中的氢离子,使金属氧化物表面带正电荷,通过静电作用吸附B(OH)-4萃取法反应速度快,硼去除率高萃取剂成本高,易损耗,易造成二次污染硼易于和不溶于水多羟基有机化合物发生络合反应,可从水相转移到有机相反渗透法操作简单,硼去除率高高pH,能耗大,费用高在含盐溶液的一侧施加压力,将水分子压到渗透膜的另一侧,得到纯净的水,溶液中的离子被渗透膜截留离子交换法操作简单,硼去除率高树脂成本高硼和离子交换树脂中的邻位顺式羟基发生络合反应,结合B(OH)-4

由于世界各国对硼标准的要求越来越严格,如何高效、简洁地除硼成为科研工作者关注的热点,特别是反渗透膜和硼特效树脂成为这个领域主要的两个研究方向,反渗透法在高pH条件下具有高的除硼率的优点,硼特效树脂有高吸收容量、低污染的优点。虽然沉淀法和吸附法除硼率较低,但是它们可以进行预处理含硼浓度高的水,再与其他除硼方法联合使用,可以大大地降低除硼成本。同时为了进一步提高除硼率,可从工艺设计角度考虑,如多级反渗透法,反渗透膜+硼选择树脂法,反渗透膜+络合吸附法等。因此,今后除硼方法的发展离不开各种反渗透膜和硼选择树脂的研发,也离不开工艺上两种及以上除硼方法联合的设计,两方面协同发展才能最终实现高效、快速、低成本的除硼。另一方面,对含硼水样进行浓缩处理,提取硼元素也是一个重要的应用方向。

参 考 文 献

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张洁,程超,都伟超,陈刚
《环保科技》 2018年第02期
《环保科技》2018年第02期文献

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