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      滑石在污水處理中的應(yīng)用

      2023-06-03
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        滑石是一種具有特殊層狀結(jié)構(gòu)的鎂質(zhì)硅酸鹽,其化學(xué)性能穩(wěn)定,具有獨(dú)特的孔結(jié)構(gòu)和較大的比表面積。粉末狀滑石具有親油疏水性和優(yōu)異的吸附性,且儲(chǔ)量豐富,成本低廉,近年來(lái),滑石粉成功應(yīng)用到污水治理領(lǐng)域,已有將其作為混凝劑、助凝劑、助濾劑、吸附劑、吸油劑的相關(guān)研究。

        滑石主要成分是含水的鎂質(zhì)硅酸鹽,其結(jié)構(gòu)是由兩層硅氧四面體夾一層水鎂石八面體組成的2:1 型的單斜晶系,化學(xué)式為Mg3(Si4O10)(OH)2,其組成為MgO 31.72%,SiO2 63.52%,H2O 4.76%……

        目前,國(guó)內(nèi)外處理污水的方法主要有物理法、化學(xué)法和生物處理法,其中,吸附法以工藝簡(jiǎn)單、成本低及出水水質(zhì)較好等特點(diǎn)被廣泛使用,其他方法則存在操作復(fù)雜、運(yùn)行費(fèi)用高或產(chǎn)生二次污染等問(wèn)題。目前,使用較多的吸附劑是活性炭,但其價(jià)格昂貴、凈化效果相對(duì)較慢,使其廣泛應(yīng)用受到制約?;且环N天然黏土礦物,滑石粉是滑石塊經(jīng)空氣分離,破碎,研磨,水洗,干燥制成,其原料來(lái)源豐富、價(jià)格低廉,是一種良好的吸附材料。因此,國(guó)內(nèi)外學(xué)者用滑石粉處理水污染的研究越來(lái)越多。

        1、處理造紙廢水

        造紙廢水主要來(lái)自造紙工業(yè)生產(chǎn)中的制漿和抄紙生產(chǎn)過(guò)程,主要成分是木質(zhì)素、纖維素、揮發(fā)性有機(jī)酸等,具有污染物濃度高,排放量大,難降解,可生化性差等特點(diǎn),是較難處理的工業(yè)廢水之一。近年來(lái),將滑石粉作為助凝劑、混凝劑、助濾劑處理造紙廢水的應(yīng)用研究取得了可喜的進(jìn)展。

        1.1 作為助凝劑處理造紙廢水

        在混凝條件下,即滑石粉與聚合硫酸鐵(PFS)、聚合氯化鋁(PAC)、聚合硫酸鋁鐵(PAFS)混合的用量各為0.8~1.0、1.2、0.4~0.5g/L 時(shí),CODcr 的去除率分別提高3.0%、4.0%和2.5%,懸浮物(SS)去除率分別提高27.1%、29.4%和26.5%。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明結(jié)果表明,超細(xì)滑石粉(SFT,平均粒徑12μm)作為助凝劑與PAC 或PFS 混凝處理造紙廢水效果顯著,SFT的投料量為1mg/L 時(shí),其助凝效果優(yōu)于聚丙烯酰胺(PAM),成本降低約23%?;圩鳛橹齽┑脑蛑皇瞧渚哂休^多的表面羥基, 這些活性官能團(tuán)可參與表面質(zhì)子遷移而發(fā)生表面絡(luò)合反應(yīng)進(jìn)而吸附污染物。

        1.2  作為助濾劑處理造紙廢水

        膜生物反應(yīng)器(MBR)是一種由膜分離單元與生物處理單元相結(jié)合的新型水處理技術(shù)。具有操作簡(jiǎn)單,適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn),已有用于處理造紙廢水的研究[11],但是膜污染問(wèn)題亟待解決。采用向MBR 中投加滑石粉的方法處理造紙廢水。結(jié)果表明,滑石粉投加量為1.2g/L(0.1mm 孔徑的篩網(wǎng)篩出)時(shí),CODcr 去除率可達(dá)到90%以上,滑石粉助濾劑的加入,使膜污染阻力下降68.5%,濾餅阻力下降91.1%,減緩膜污染的同時(shí)又延長(zhǎng)了膜的使用壽命。由于助濾劑滑石粉具有較強(qiáng)的吸附性,所以污泥絮凝體更易聚集,黏性也相應(yīng)減小,使膜污染阻力有所下降,新型廉價(jià)滑石粉助濾劑的研發(fā)是滑石應(yīng)用研究的新方向。

        滑石這一非金屬礦物已廣泛應(yīng)用,社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益顯著,這也越來(lái)越顯示出其在環(huán)保領(lǐng)域中應(yīng)用的可行性。盡管滑石粉在廢水處理方面有一些不足之處, 但是滑石粉以儲(chǔ)量大、分布廣、成本低、污染小等優(yōu)點(diǎn)在水處理工藝中也有著為可觀的應(yīng)用前景。

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