改性膨潤土在水處理中的應用

2020-01-23  來自: 河北省懷安縣賽貝科技有限公司 瀏覽次數:48

  在水處理中,吸附法是一種重要的物理化學方法。研制價格低廉、選擇性好、易再生的水處理吸附劑是環保產業發展的急切需要。近年來,對改性膨潤土水處理吸附劑的研究已成為廢水處理研究領域的熱門課題之一。我國天 然膨潤土資源豐富,探明儲量僅次于美國,居世界第二位,現在年開采量約200萬t。開發膨潤土和改性膨潤土水處理劑具有廣泛的應用前景。

  膨潤土及改性膨潤土的結構和分類

  膨潤土是一種以蒙脫石為主要礦物的粘土巖,而蒙脫石是含水的層狀鋁硅酸鹽礦物,由兩個硅氧四面體層中間夾一個鋁(鎂)氧(氫氧)八面體層組成,屬于2:1型的三層粘土礦物,其組成為(Na,Ca)033(Al,Mg)2Si4O10(OH)2·nH2O,在粘土礦物形成過程中,常會發生同晶替代作用,晶體結構層間存在過剩負電荷,能以靜電吸附陽離子保持電中性。此外,膨潤土具有很大的表面積,巨大的表面積伴隨著巨大的表面能,使其具有巨大的吸附能力。依據蒙脫石層間陽離子的比例關系可將膨潤土分為鈉基、鈣基、鎂基和鋁基膨潤土。其中鈣基膨潤土儲量zui 大,約占總儲量的70%~80%。

  膨潤土的改性

  天  然膨潤土中由于表面硅氧結構具有極強的親水性和層間大量可交換性陽離子的水解,使其表面通常存在一層薄的水膜,而不能有效地吸附疏水性有機污染物,限制了在水處理領域的應用。因此,對天  然膨潤土的改性受到了廣泛的重視。通過酸、氧化劑、無機鹽等無機物對膨潤土進行改性,可明顯改善其對有機污染物的吸附性和離子交換性能。目前,在水處理領域應用較多的改性膨潤土包括:活化膨潤土、有機膨潤土、交聯膨潤土以及有機交聯膨潤土。

  改性膨潤土的吸附機理

  吸附質離子由于靜電引力作用聚集到膨潤土表面上,同時膨潤土釋放等當量層間可交換性陽離子,完成吸附過程,吸附結合力為離子鍵。對有機離子吸附質,大分子比小分子更易被吸附,因為有機大離子與蒙脫石作用時不僅陽離子交換起作用,范德華力也起相當大作用,離子越大,范德華力越大,被吸附也越多。

  由于廢水中的吸附質與膨潤土吸附劑間的分子引力作用,廢水中待處理污染物被吸附。物理吸附在低溫下就能進行,但由于吸附質與吸附劑作用力主要是范德華力,所以吸附選擇性不強。一般說來,實際的廢水吸附處理中往往是兩種吸附機理綜合作用,只有在特定廢水處理中可能某種是主要的。


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