文档介绍：矸石基吸附剂在废水处理中的应用
矸石基吸附剂在废水处理中的应用
摘要:矸石基吸附剂是煤矸石经活化处理后制备而成,其具有良好的离子交换性能,可有效除去废水中的有害物质,因此,矸石基吸附剂被广泛应用到废水处理当中。
关键词:矸石基吸附剂废水处理环保
1、引言
目前全世界每年排入环境中的工业废水和生活污水达6000~7000亿吨。废水的主要有害物质有酚、汞、镉、铬、锌和有机物等[1]。矸石基吸附剂由于比表面积大、吸附性能高、离子交换性良好,功能与活性炭相当,甚至更好,而其制备原料价格低廉,工艺简单,经过开发利用,在废水处理方面可以作为活性炭替代品,近年来它在环境保护和污染防治方面的应用得到了广泛的研究,特别是在工业污水处理、生活用水净化和硬水处理等方面已取得了一定的进展。矸石基吸附剂在废水处理中的应用一直是国内外学者的研究重点。如矸石基吸附剂或活化后的矸石基吸附剂去除废水中的Pb2+、Cr3+、Cd2+等重金属离子,磷酸盐、N-NH4+、有机污染物,吸附去除SO2、NOX等气体,海水淡化以及对废水脱色除臭等方面都有应用。经表面活性剂活化的有机矸石基吸附剂对无机污染物CrO42-、SO42-、SeO42-等和有机污染物如聚氯乙烯、苯系列都具有很高的去除率。矸石基吸附剂具有良好的离子交换性能,而且其交换出的钾、钙、钠等都是相对来说比较无害的离子,因此矸石基吸附剂可作为废水处理的理想材料。
2、矸石基吸附剂在废水处理中的应用

镉、汞、铅、锌等重金属离子是造成环境污染、对人体极为有害的物质,消除方法有活性炭吸附法、溶剂萃取法和离子交换法等。实验表明,用矸石基吸附剂特别是用NaOH、HCl和NaCl处理过的矸石基吸附剂处理上述重金属离子效果较好,被矸石基吸附剂吸附交换的重金属离子,还可浓缩回收,矸石基吸附剂经处理也可再生使用。矸石基吸附剂经改性处理后,表面积明显增加,从而提高了它的吸附能力,并用改性矸石基吸附剂处理含铅废水进行了试验研究[2],结果表明,在废水pH值为4~12、Pb2+为0~100mg/L范围内,按铅/改性吸附剂重量比为1/200投加活化矸石基吸附剂进行处理,铅去除率在98%以上。Bowman[3]等发现,表面活性剂改性的矸石基吸附剂,特别是用阳离子表面活性剂改性的吸附剂,在保持原来去除重金属离子、铵离子和其他无机物及某些有机物能力的同时,还可有效去除水中的含氧酸阴离子,并大大提高了其去除有机物的能力。

水体中的氨氮和磷含量增加会导致水体的富营养化,从而破坏水生态环境。因此去除废水中的氨氮和磷已成为水处理的重要课题之一。对于矸石基吸附剂在水处理领域的应用,国内外学者已经做了比较广泛深入的研究[4]。但是用于去除污染水中的氨氮的研究较多,而用于处理磷的研究较少;用于处理废水的研究较多,而用于微污染水源水的研究相对较少,用于同步脱氮除磷的更少。通过研究可看出用改性矸石基吸附剂作为污水处理材料,具有以下诸多优点:储量丰富、价廉易得;制备方法简单;可去除水中无机和有机污染物;具有较高的化学和生物稳定性;容易再生等。我国煤矸石矿产资源丰富,因此,应加强煤矸石制备吸附剂在污水处理方面的应用研究,开发价廉物美的新产品,并尽快将其转化为工业生产力,以适应社会发展的需要,使廉