硅藻土在废水处理中的应用

硅藻土由于其具有独特的表面结构和良好的吸附性能,适合作为吸附材料应用于各种污水处理中。在此简单介绍硅藻土的基础上．综述了近年来国内外硅藻土应用在水处理中去除有机物、重金属离子以及有色染料等各方面的研究进展。     

硅藻土在城市污水和工业废水处理中的应用

硅藻土是由硅藻及其他微生物的硅质遗骸组成的生物硅质岩,具有巨大的比表面积和强大的表面吸附性能。硅藻土特殊的架构特征、分子筛功能使其在废水处理领域表现出越来越广泛的应用前景。本文介绍了硅藻土的物理化学性质,重点对硅藻土和改性硅藻土在城市污水、工业废水尤其是含重金属废水以及垃圾渗滤液中污染物的去除中的应用进行了研究,认为硅藻土作为一种新型的天然微孔材料,具有来源广泛、污水处理效果好等特点,并对硅藻土的改性方法和应用前景进行了展望。     

硅藻土的研究现状及进展

硅藻土具有多孔性、密度小、比表面积大、吸附性好、耐酸、耐碱、绝缘等特性,并且中国硅藻土矿储量丰富,所以硅藻土作为一种新型的吸附材料近年来已被广泛应用于许多工业部门。本文在简单介绍硅藻土化学成分、表面特性等性质的基础上,综述了近年来国内外用聚苯胺、聚乙烯亚胺等聚合物对硅藻土进行改性的方法,同时针对不同的工业废水介绍了目前硅藻土的改性方法以及改性前后的硅藻土作为吸附材料对工业废水中的染料、重金属离子以及非极性芳香烃吸附的研究进展,并展望了硅藻土作为新型的吸附材料的发展趋势。     

硅藻土预处理垃圾渗滤液的试验研究

垃圾渗滤液成份复杂,较难处理。硅藻土具有较强的吸附性能和化学稳定性,因为硅藻土具有较好的絮凝沉淀性能,所以常应用于污水处理中。通过在渗滤液中进行硅藻土不同投加量的试验发现:硅藻土用量越大,絮凝效果越好;串联样中去除污染物的效果明显好于同等投加量的非串联样;在投加硅藻土的同时,适量复合其他絮凝剂像聚合氯化铝(PAC)等,处理效果会更好。后续处理如果再利用膜生物反应器(MBR),处理后的垃圾渗滤液排放标准将大大提高。     

锰氧化物改性硅藻土对水中Cd(Ⅱ)的吸附性能研究

以硅藻土精土为基体,用锰氧化物作为改性剂制备了改性硅藻土,采用SEM、FT-IR、XRD、比表面积仪对锰氧化物改性的硅藻土进行表征。通过静态吸附试验考查了吸附剂用量、溶液初始浓度、反应温度、溶液初始pH、反应时间等因素对改性硅藻土吸附模拟废水中Cd(Ⅱ)的影响。结果表明:环境温度为25℃,溶液pH为4,投加量为5 g/L时,改性硅藻土对4 mg/L的Cd(Ⅱ)吸附效果最好,去除率可达到97.5%以上,处理后的废水中ρ(Cd(Ⅱ))<0.1 mg/L,低于GB 8978—1996《污水综合排放标准》中总镉的排放标准。     

碳酸钙改性硅藻土处理电解锌漂洗废水实验研究

铅锌矿在我国储存量大,电解法生产锌过程中可产生含Zn~(2+)、Pb~(2+)、Cd~(2+)、As5+和Cu~(2+)等重金属离子的漂洗废水。以硅藻土精土为基体,用碳酸钙作为改性剂制备改性硅藻土,对电解锌漂洗废水进行吸附实验研究。结果表明:在反应时间为150 min,碳酸钙改性硅藻土用量为3 g/L,pH为5.46,温度为25℃条件下,对废水进行吸附实验,吸附后废水中的Cu~(2+)和As5+离子浓度低于仪器检测线(0.01 mg/L和0.09 mg/L),Pb~(2+)浓度为0.16 mg/L,吸附后废水中Cu~(2+)、As5+和Pb~(2+)离子浓度均满足GB 25466—2010《铅锌工业污染物排放标准》的排放要求。同时,采用SEM、FTIR、XRD等对碳酸钙改性硅藻土进行表征,进一步探讨了碳酸钙改性硅藻土对重金属的吸附机理。     

硅藻土及颗粒硅藻土在油田采出水处理中的应用研究

该文研究了以硅藻土及颗粒硅藻土作为吸附剂处理油田采出水生化废水的可行性。结果表明:一级硅藻土及硅藻精土对COD的最佳吸附时间均为60 min;一级硅藻土对COD的去除率约为29.3%,最佳投加量为300 mg/L;硅藻精土对COD的去除率为40.6%,最佳投加量为200 mg/L。经1 000~1 200℃灼烧所得颗粒硅藻土对COD有较强的吸附效果,经处理后的油田采出水可达到一级A标准。颗粒硅藻土饱和后经500~600℃灼烧2 h可实现有效再生,在同样进水条件下出水可达一级B标准。颗粒硅藻土对难降解有机物质吸附性能良好,装置出水中丙酮、二氯甲烷、甲苯、正十一烷、四氯化碳、苯等含量均小于1μg/L。     

硅藻土的改性以及处理重金属废水的研究进展

硅藻土作为一种良好的吸附材料,已被广泛应用于各种污水处理中。硅藻土具有独特的表面结构与优异的吸附性能,通过对硅藻土吸附原理的研究,很适合于作为吸附材料应用于各种工业污水的处理。在简单介绍硅藻土的基础上,综述了近年来国内外在硅藻土改性方面的研究,以及对重金属离子污染物吸附的研究进展,并展望了其未来的发展趋势。     

改性硅藻土对三种有机染料的吸附作用研究

以天然硅藻土分别负载十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)、四甲基溴化铵(TMAB)和壳聚糖,制得一系列改性硅藻土,研究了改性硅藻土吸附水中的阴离子染料(活性红120)、阳离子染料(亚甲基蓝)、酸性染料(玫瑰红B)的适宜条件及吸附机理.结果表明,天然硅藻土对亚甲基蓝、四甲基溴化铵改性硅藻土对玫瑰红B和壳聚糖改性硅藻土对活性红120的饱和吸附量分别为51.15、49.56、56.64mg.L-1,效果良好,可被直接利用.延长吸附时间、增大吸附剂用量、控制溶液的pH值(<6)都能提高改性硅藻土吸附剂的吸附效果;3种染料在各自吸附剂上的平衡吸附量Qe与平衡浓度Ce之间的关系均符合Freundlich等温吸附方程,表明改性硅藻土吸附染料以分配作用、弱的溶质吸收为主.改性剂的引入可以改变硅藻土的表面电性,从而对不同类型染料的吸附能力产生不同影响.     

工业污水处理中硅藻土的应用

由于具有优异的吸附性能以及独特的表面结构,硅藻土逐渐成为一种新的吸附材料应用于工业污水处理中。我国有着丰富的硅藻土储量,对硅藻土进行研究,有利于充分发挥硅藻土的利用价值,更好地为工业生产服务。     

硅藻土复合材料净化室内空气的实验研究

利用硅藻土复合材料对室内空气中三种主要污染物甲醛、氨和苯进行了净化研究,比较了普通硅藻土和硅藻土复合材料对三种污染物的去除效果。测试了硅藻土复合材料的平衡吸附量,及其在空气流速、净化时间和吸附剂量条件下对污染物去除率的影响。结果表明:硅藻土复合材料的净化性能优于普通硅藻土,对甲醛、氨和苯的平衡吸附量分别为132μg/g、95μg/g和87μg/g,最佳去除率分别为67%、91%和53%,吸附剂量在一定范围内改变对硅藻土复合材料的净化效率影响不大,而空气流速和净化时间存在最佳值。     

改性硅藻土在污废水中应用现状及发展趋势

为了更好地探索改性硅藻土在水处理领域的应用,介绍了硅藻土的三类改性方式(无机改性、有机改性、活化处理)与基本原理,总结了国内外应用改性硅藻土处理生活污水、含重金属离子废水、造纸废水与印染废水的研究现状,讨论了改性硅藻土作为一种新型吸附材料在水处理领域的发展趋势与挑战。     

焙烧改性硅藻土处理垃圾渗滤液

硅藻土具有空隙率高、比表面积大、比重小、吸附性强等优良特性,使之在污水处理领域的应用越来越广泛。本研究对硅藻土进行焙烧改性,并用来处理垃圾渗滤液。实验得出硅藻土经过焙烧改性后,对垃圾渗滤液的处理效果有所提高,其最佳焙烧温度为400℃,最佳投加量为2 g,最佳pH值为5.5,最佳搅拌时间为30min,对COD去除率为16.9%,但去除效果仍有待于提高,建议结合多种改性方式以进一步提高硅藻土的水处理能力。     

废弃硅藻土制备多孔氮掺杂碳材料及其电化学性能研究

啤酒在生产过程中产生的硅藻土废渣会占用大面积企业用地,并对环境造成严重污染。硅藻土残渣中含有燕麦残渣等多糖类化合物和丰富的孔洞结构,经热处理和去模板过程,可将硅藻土过滤的残渣转化成多孔碳材料。该文利用啤酒厂废弃物硅藻土作为模板剂和碳源,以双氰胺为氮源、升华硫为硫源,经高温煅烧、热熔融后,制备得到氮掺杂多孔碳/硫基复合材料,并将其作为锂硫电池正极材料。表征结果显示,碳材料的孔径约为10 nm,活性硫均匀地沉积在多孔碳基体上,复合材料中硫的含量为76%。组装成锂硫电池,测试其电化学性能,结果表明:复合材料在0.2 C电流密度下,首次放电比容量达到1 022.6 mAh/g,200次充放电循环后的容量保持为687 mAh/g,库伦效率维持在99%以上。     

在城市污水处理厂A_2O系统中硅藻土对除磷的影响

为考察硅藻土对城市污水处理厂除磷的影响,以辽宁朝阳某城市污水处理厂A_2O处理系统为研究对象,重点分析了硅藻土的微观结构,投加硅藻土对A_2O处理系统MLSS、MLVSS、MLSS/MLVSS、微生物及磷去除率的影响。结果表明,硅藻土具有多孔结构,在A_2O处理系统中投加硅藻土能够显著提高MLSS、MLVSS、MLSS/MLVSS,微生物明显也增多,且有助于对磷的去除。     

Fe-Al改性硅藻土的制备及其对土壤Cd污染固定化效果

为了提高硅藻土对土壤镉污染的原位固定化效果,采用羟基Fe-Al对硅藻土进行改性,通过土壤培养实验研究了Fe/Al摩尔比、OH/cation摩尔比、陈化时间、(Fe+Al)/硅藻土比、反应温度、老化时间对土壤镉污染固定化效果的影响,同时采用扫描电镜(SEM)和傅里叶红外光谱(FTIR)分析了改性前后硅藻土理化特征的变化.结果表明,改性硅藻土最佳制备工艺条件为Fe/Al摩尔比1∶8、OH/cation摩尔比2.0~2.2、陈化时间2 d、(Fe+Al)/硅藻土比10 mmol·g-1、反应温度60℃、老化时间2 d.改性硅藻土显著降低了土壤中可交换态镉的含量,硅藻土改性前后对交换态Cd含量的降低率由11.83%提升到39.52%.SEM与FTIR分析表明,通过改性增加了硅藻土的比表面积和Si—O—H基团,并且羟基铁铝被成功置入硅藻壳体内部,形成了有效柱体,增大了孔道间距,增强了硅藻土的表面活性.因此,羟基铁铝改性能有效地促进硅藻土对土壤镉的固定效果.提供的改性方法和实验结果,为硅藻土固定土壤重金属提供了新的技术手段和理论依据.     

液/固体系Cu2+、Zn2+、Mn2+在硅藻土表面的吸附行为与特性

为了深入了解液/固体系Cu~(2+)、Zn~(2+)、Mn~(2+)在硅藻土表面的吸附行为与特性,为硅藻土在含重金属离子废水处理上的应用提供充分的理论依据,采用静态吸附试验对Cu~(2+)、Zn~(2+)、Mn~(2+)在硅藻土表面的吸附条件、性能、行为与特性进行了系统的研究.结果表明,硅藻土投加量和离子初始浓度对硅藻土吸附Cu~(2+)、Zn~(2+)、Mn~(2+)的影响均可归结为液/固比(液相离子与硅藻土的质量比)的影响,过高或过低的液固比均不利于吸附,硅藻土吸附Cu~(2+)、Zn~(2+)、Mn~(2+)所需的最佳液/固比分别为0.025、0.100和0.100.溶液初始pH值对硅藻土吸附Cu~(2+)、Zn~(2+)、Mn~(2+)的影响主要与溶液初始pH值与硅藻土等电点(2.0)之间的距离有关,接近或低于硅藻土等电点都不利于吸附,过高的pH值会使Cu~(2+)、Zn~(2+)、Mn~(2+)发生沉淀,也不利于吸附,硅藻土吸附Cu~(2+)、Zn~(2+)、Mn~(2+)所需的最适溶液初始pH值区间分别为4.0~6.0、4.0~7.0和4.0~7.0.溶液温度对硅藻土吸附Cu~(2+)、Zn~(2+)、Mn~(2+)的液膜扩散、颗粒扩散和吸附反应3个过程的影响不一致,导致对吸附量的影响无明显规律.硅藻土对Cu~(2+)、Zn~(2+)、Mn~(2+)的吸附分别符合Langmuir、Tenkin、Freundlish等温吸附模型,以物理吸附为主,吸附反应容易进行,在40 min达到平衡,吸附容量(25℃时)理论值分别为4.335、23.031、3.844 mg·g~(-1).吸附是自发的、吸热的、无序性增加,符合二级动力学模型.吸附速率的控制步骤为发生在孔道内部的吸附反应.     

废硅藻土在小城镇印染废水预处理中的应用

随着小城镇的发展,多种行业的企业不断引进,逐渐形成了城镇的多产业型格局。青岛地区周边村镇的印染企业较多,产生的废水色度较大,这对适合于村镇的土地处理法会产生很大的影响,为了保证土地处理系统的出水水质,需要对进入土地处理系统的印染废水进行一定的预处理。文章通过对啤酒厂用于过滤后的废硅藻土对印染废水的脱色实验,以期找到一种较经济的小城镇印染废水预处理方法,同时实现废物再利用。实验研究表明,废硅藻土仍有吸附能力,具有再利用价值。它对实验选取的5种染料废水脱色效率均在50%以上;对阳离子染料脱色效果达到90%,效果最佳。因此废硅藻土在部分印染废水处理中可以替代常规混凝剂,大大降低处理成本。可以预测废硅藻土在印染废水预处理中的应用有很大潜力。     

不同类型吸附剂去除水体中Sb(Ⅴ)的对比研究

本文对比研究了沸石、酸碱改性沸石、硅藻土、酸改性硅藻土、锰改性硅藻土、水葫芦干粉末、酸碱改性水葫芦干粉末、煤灰、煤渣、稻草秸秆粉末(40目)、稻草秸秆颗粒(粒径0.5cm)、玉米秸秆粉末(40目)、玉米秸秆颗粒(粒径0.5cm)、陶粒、铁氧化物改性陶粒等15种吸附材料吸附去除水体中Sb(Ⅴ)的效果。结果表明,在固液比为1 g∶50 m L,初始溶液p H=7.5±0.5,反应温度为25±2℃,震荡速率150 r/min,初始Sb(Ⅴ)浓度为1000μg/L,吸附反应时间为5h条件下,15种吸附材料对Sb(Ⅴ)具有显著不同的吸附效果,吸附量大小依次为煤渣铁氧化物改性陶粒锰改性硅藻土酸碱改性水葫芦干粉末煤灰玉米秸秆粉末酸碱改性沸石酸改性硅藻土玉米秸秆颗粒稻草秸秆粉末沸石稻草秸秆颗粒陶粒水葫芦硅藻土。通过对原始吸附材料进行不同改性处理,发现改性后材料相对于原始材料对Sb(Ⅴ)的吸附能力有明显提升,其中锰改性硅藻土、酸碱改性水葫芦和铁氧化物改性陶粒对Sb(Ⅴ)的吸附量分别为48.7、46.6和48.9μg/g。其中,铁氧化物改性陶粒作为一种新型的大颗粒吸附剂,不仅对Sb(Ⅴ)的吸附性能好,而且相对于传统的粉末型吸附剂更易于从被处理水体中取出,避免了吸附剂和目标毒害元素驻留在水体中产生二次释放的环境风险,具有较好的应用潜力。     

离子交换树脂在环境保护中的应用 第三讲 吸附树脂

吸附树脂是离子交换领域近几年才发展起来的一类新型多孔性树脂,也叫做多孔小白球。这种树脂具有多孔性的网状结构,包含有巨大的吸附表面,所以它的性能就象活性炭、硅胶、氧化铝和硅藻土等吸附剂一样,但它同时又具有一般的离子交换树脂的优点,能够用化学药