膨潤土及改性產(chǎn)品在廢水處理中的應用

前言

我國水資源總量居世界第6 位, 人均擁有水量居世界第84 位。水資源在時(shí)間分配上不均勻, 在空間分布上不平衡, 不少地區水資源緊張。隨著(zhù)經(jīng)濟的發(fā)展和人民物質(zhì)生活水平的提高, 對水的需求還將增長(cháng)。在經(jīng)濟迅速發(fā)展和城市化的發(fā)展過(guò)程中, 水污染在加劇。

水污染加劇制約了我國經(jīng)濟和社會(huì )的發(fā)展。尋找一種較為廉價(jià)的污水凈化材料,降低污染水的處理成本, 提高凈化效率, 已成為環(huán)境保護中亟待解決的問(wèn)題。

膨潤土是以硅鋁酸鹽為主的礦物。硅鋁結構本身帶負電荷使其具有很好的離子交換能力; 膨潤土具有很大的表面積, 使其具有較大的吸附能力。良好的陽(yáng)離子交換能力和吸附性能為它在污水處理中的應用奠定了基礎。我國膨潤土資源十分豐富, 應用天然膨潤土開(kāi)發(fā)污水處理新材料, 無(wú)疑是解決我國污水處理的一條可行之路[1]。

將膨潤土應用于污水處理,已經(jīng)引起人們的高度重視。在環(huán)境保護方面它作為水處理的凈化劑、吸附劑，給環(huán)境保護帶來(lái)了一條新途徑。

1．改性膨潤土處理有色污染物廢水

改性膨潤土的脫色作用主要用于處理印染廢水。印染廢水的種類(lèi)很多,有機物質(zhì)量分數高、色度大、具有抗氧化性、抗光性和高化學(xué)穩定性,是一種難以處理的工業(yè)廢水,近年來(lái)用改性膨潤土對印染廢水的脫色處理研究取得了一定進(jìn)展[2，3 ]。

交聯(lián)蒙脫石的脫色性的實(shí)驗的結果表明：蒙脫石經(jīng)過(guò)改性，脫色性能比原土有明顯提高；對于同種改性蒙脫石，土漿的脫色性能遠大于固體粉末的脫色性能，且脫色時(shí)間短。用于實(shí)際生產(chǎn)中的染料廢水處理可達到操作簡(jiǎn)便、高效、低成本處理的效果。

2．用于含磷、氟廢水的治理

含磷廢水排入水體,會(huì )引起湖泊和海洋的營(yíng)養富集,嚴重時(shí)藻類(lèi)瘋長(cháng),水體發(fā)臭,魚(yú)類(lèi)死亡,嚴重影響水體環(huán)境,給人類(lèi)帶來(lái)直接經(jīng)濟失。

孫家壽等[4]對鋁交聯(lián)蒙脫石脫磷進(jìn)行了研究，結果表明鋁交聯(lián)蒙脫石對溶液中的磷酸根有較好的吸附性能，其吸附容量可達5. 56 mg/ g。用其處理含磷酸廢水時(shí)，在pH 為7. 3 、用量為9 g/ L 廢H2O、攪拌時(shí)間為30 min、攪拌速度為450 r/ min的條件下, 對磷的去除率接近100 %[5]。

3．改性膨潤土脫除廢水中重金屬離子

重金屬離子廢水主要來(lái)源于金屬礦山、冶金、電解、電鍍等行業(yè)，它可在水生生物中富集，通過(guò)食物鏈危害人體健康。改性膨潤土可用來(lái)吸附廢水中的重金屬離子，且在再生過(guò)程中又釋放出被吸附離子以供回收利用，可實(shí)現變害為寶這一目標[6]。

用改性膨潤土制成兩個(gè)或三個(gè)吸附池,使含鉻廢水緩慢通過(guò)過(guò)濾池與改性膨潤土接觸3～4 h，對高或中等質(zhì)量濃度的含鉻廢水中鉻的脫除率可達99 %以上，適合于電鍍、皮革、印染及化學(xué)試劑等工業(yè)排放的含鉻廢水處理。趙曉明[7 ]等采用碳酸鈉、氯化鋁改性的膨潤土處理了含Cr5+廢水，結果得出，在pH為6.0，改性膨潤土質(zhì)量濃度為15.0g/L 時(shí)，對廢水中Cr5+的去除率達到95%，出水水質(zhì)符合國家標準。

4．改性膨潤土處理印染廢水

國內近年來(lái)對改性膨潤土在印染廢水處理中的應用進(jìn)行了研究。研究了改性膨潤土對紅色染料的脫色性能，結果表明，改性膨潤土的脫色能力大于原土。

使用質(zhì)量分數0.01%的膨潤土加0.005%的聚合氯化鋁，可使以陽(yáng)離子為主的染料廢水脫色率達94%—100%；用金屬離子（鋁鹽—鎂鹽）對膨潤土進(jìn)行改性，對水中活性艷紅染料進(jìn)行了吸附色，發(fā)現改性膨潤土還具有一定的光化學(xué)催化降解作用[8]。

5. 展望

膨潤土來(lái)源極其廣泛，成本較低，吸附性能較好；改性膨潤土在去除重金屬離子、去除有機污染物、脫磷、脫色等領(lǐng)域研究較多，且實(shí)驗室制得的產(chǎn)品對廢水的處理效果較好。

目前，改性膨潤土在水處理中主要用于處理含重金屬離子廢水、有機廢水和印染廢水等領(lǐng)域，大部分產(chǎn)品還處于實(shí)驗室研究階段，關(guān)于改性膨潤土的大范圍應用還未見(jiàn)報道，且處理廢水僅限于幾種特殊的廢水，在將來(lái)的發(fā)展過(guò)程中，改性膨潤土的批量生產(chǎn)、廣泛應用將是很多學(xué)者和專(zhuān)家關(guān)注的問(wèn)題[9]。

我們相信，隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)日新月異的發(fā)展，膨潤土的開(kāi)發(fā)利用技術(shù)將會(huì )逐漸地成熟，應用領(lǐng)域必將逐漸拓寬。來(lái)源：谷騰水網(wǎng)