哪些矿物材料能够用于废水处理?

2020年08月10日 11:37监测分析来源:http://www.hb114.cc

废水处理是一项量多面广的区域性水治理改善工程,不是一般性环境污染治理技术所能支撑的,矿物材料具有易获得、成本低、效果好且不易出现二次污染和可循环利用等优势,对各种污染物具有自净化作用,可用来规模治污,是近年来废水处理技术研究的热点。

目前,可用于废水处理的矿物材料主要有以下几种:

1、硅藻土

硅藻土表面或内部存在大量硅羟基和氢键,水溶液中可解离氢离子使得本身呈现一定的电负性,可广泛用于矿山废水中的阳离子的去除以及废水中色度的脱除,即使溶液中带正电胶体或悬浊液的脱稳。

硅藻土经过焙烧、酸化等改性技术处理获得改性硅藻土及硅藻土基复合材料具备较大的吸附容量,可在胶体脱稳、染料脱色(亚甲基蓝)、有机物去除(苯胺)及对重金属Pb2+、Cr6+、Co2+和Sr2+离子吸附效果较好。

2、膨润土

膨润土具有表面积较大、良好的吸水膨胀性、粘结性、催化活性和阳离子交换性等性能,经过无机改性(碳酸钠、KH2PO4、酸改性、Na2S和氧化锰)可有效降低废水的COD、细菌及重金属Pb2+、Cu2+、Zn2+、Cr2+和Cd2+离子;而膨润土经有机改性(如,烷基溴化胺、壳聚糖和黄原酸)可有效吸附废水中的酚类、染料甲基橙、亚甲基蓝和茜素红的脱色及磷的脱除。

3、伊利石

伊利石层间有一价阳离子K+,废水中的重金属阳离子通过离子交换被除去。伊利石和高岭石的复合物可以很好的吸附核裂变中产生的具有长期辐射危害的放射性废弃物锶和铯。伊利石、蒙脱石、蛭石等层状粘土,加上絮凝剂,螯合剂,催化剂,粘结剂,络合剂等,再加上氢氧化钙、金属盐、碳酸钠、硼、硅胶等就可以制得废水处理剂来处理水中的重金属和放射性同位素。

以伊利石为载体,加氢氧化钠、硝酸铈等制成处理剂可以有效的处理水中的蓝藻。伊利石还可以制作核废料储存中的缓冲剂,在一定程度上消除放射性污染。

4、凹凸棒土

凹凸棒土两层硅氧四面体之间夹杂一层铝氧八面体,而在硅氧四面体条带间形成了与链平行的水分子填充通道,这使得凹凸棒土对水分子有较强的吸附能力,可广泛用于废水(如,染料、悬浮物和重金属离子)处理领域。

凹凸棒土经焙烧、盐酸、碱和无机盐改性后可脱除孔道结晶水、碳酸盐及杂质,能够获得疏松多孔、孔道贯通和离子交换容量大等性能,在废水中色度脱除、磷酸根去除、单宁酸和重金属Cu2+、Cr6+、Ni2+、Cd2+、Pb2+、Hg2+离子吸附方面效果较好。

5、沸石

沸石具有较大的比表面积、孔容量、电负性,使得沸石在脱氮、除磷、脱除有机物和重金属离子等方面应用广泛;天然沸石经过改性处理,如热处理、酸、碱、盐改性和复合改性技术使得沸石表面活性、吸附性能及离子交换性能均获得较大提升;其在工业废水(生活污水、重金属离子)处理、海水淡化、工业废气(脱硫、脱碳、除氮及吸附氨、氮氧化物和硫化氢)和天然气净化领域应用广泛。

6、高岭土

经盐酸、碱(氢氧化钙)和盐(硫酸亚铁和氯化铁)改性高岭土能够较好地对水中色度、重金属Pb2+和Zn2+离子进行去除。酸改性可通过改变高岭土的吸附活性点位来提高其对磷的吸附净化性能,吸附磷后可作为农肥二次利用,在含磷废水处理领域具有较广阔的应用前景。

7、蛭石

蛭石经酸处理和有机改性或新型蛭石基复合材料对废水中重金属Pb2+和Zn2+离子的吸附和磷酸根的脱除均有较好效果。通过碱和酸改性蛭石可以明显提高阳离子的亚甲基蓝和还原红B吸附;另外,可通过有机改性实现亲水到疏水和负电到正电的转换,使其吸附性能和应用潜能显著提高。

8、海泡石

天然海泡石比表面积和孔容量较大,但在实际应用过程中因腔孔阻塞使得吸附效果不理想,需对海泡石进行改性处理(加热、水热化、酸处理、盐类活化和离子交换等方法)方能够达到较好的吸附性能。

改性海泡石在水污染治理方面是一种高效和易再生的新型吸附剂,可用于处理含有有机染料、含油废水、养殖废水、铝材切削液废水、垃圾渗滤液、腐殖酸、氨氮、微囊藻、果糖、双酚A、丙酮、甲苯、氯苯、六氯丁二烯、苯乙烯、萘、菲、十溴联苯醚、氯草敏、苯噻酰草胺、有机磷、阿特拉津等有机污染物、重金属、有害非金属、硝酸盐、含氟废水、放射性核素等无机污染物的废水。

9、粉煤灰

粉煤灰具有堆积孔结构,比表面积较大,粉煤灰内部活性点Si、Al能够与吸附质通过化学键结合而具有较好的吸附性能;粉煤灰经无机酸、碱改性可用于废水中磷、氨、氮、重金属镍离子的吸附;而经有机改性可用于废水中的苯酚、分散蓝和COD的去除、降解及脱色。

10、天然锰矿

锰钾矿具有特殊孔结构、大孔隙率、比表面积和阳离子交换量高等特点;而且锰结核本身零点电和核表面的MOH+(M代表金属元素)基团对金属离子的吸附或络合能力有促进作用,使其在废水中重金属离子处理方面有较大的优势。

软锰矿具有强氧化性能,对废水中阴阳离子染料,如亚甲基蓝、罗丹明B和普施安蓝等具有较好的脱出效果。

11、天然铁矿

天然铁矿应用在废水处理的有针铁矿和黄铁矿。针铁矿的颜色呈暗褐色或条痕褐色,具有物化性能稳定、比表面积高和颗粒尺寸微细等特点,可用作吸附剂材料。

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