膨潤土及改性產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。隨著經濟的發展和人民物質生活水平的提高, 對水的需求還將增長。在經濟迅速發展和城市化的發展過程中, 水污染在加劇。

水污染加劇制約了我國經濟和社會的發展。尋找一種較為廉價的污水凈化材料,降低污染水的處理成本, 提高凈化效率, 已成為環境保護中亟待解決的問題。

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, 應用天然膨潤土開發污水處理新材料, 無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,已經引起人們的高度重視。在環境保護方面它作為水處理的凈化劑、吸附劑，給環境保護帶來了一條新途徑。

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。印染廢水的種類很多,有機物質量分數高、色度大、具有抗氧化性、抗光性和高化學穩定性,是一種難以處理的工業廢水,近年來用改性膨潤土對印染廢水的脫色處理研究取得了一定進展[2，3 ]。

交聯蒙脫石的脫色性的實驗的結果表明：蒙脫石經過改性，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，且脫色時間短。用于實際生產中的染料廢水處理可達到操作簡便、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,會引起湖泊和海洋的營養富集,嚴重時藻類瘋長,水體發臭,魚類死亡,嚴重影響水體環境,給人類帶來直接經濟失。

孫家壽等[4]對鋁交聯蒙脫石脫磷進行了研究，結果表明鋁交聯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，在ph 為7. 3 、用量為9 g/ l 廢h2o、攪拌時間為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源于金屬礦山、冶金、電解、電鍍等行業，它可在水生生物中富集，通過食物鏈危害人體健康。改性膨潤土可用來吸附廢水中的重金屬離子，且在再生過程中又釋放出被吸附離子以供回收利用，可實現變害為寶這一目標[6]。

用改性膨潤土制成兩個或三個吸附池,使含鉻廢水緩慢通過過濾池與改性膨潤土接觸3～4 h，對高或中等質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、印染及化學試劑等工業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，改性膨潤土質量濃度為15.0g/l 時，對廢水中cr5+的去除率達到95%，出水水質符合國家標準。

4．改性膨潤土處理印染廢水

國內近年來對改性膨潤土在印染廢水處理中的應用進行了研究。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。

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

5. 展望

膨潤土來源極其廣泛，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、脫色等領域研究較多，且實驗室制得的產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域，大部分產品還處于實驗室研究階段，關于改性膨潤土的大范圍應用還未見報道，且處理廢水僅限于幾種特殊的廢水，在將來的發展過程中，改性膨潤土的批量生產、廣泛應用將是很多學者和專家關注的問題[9]。

我們相信，隨著科學技術日新月異的發展，膨潤土的開發利用技術將會逐漸地成熟，應用領域必將逐漸拓寬。來源：谷騰水網