改性黏土矿物在废水处理中的应用研究进展

收稿日期:2011-03-28作者简介:闫会征(1978-),女,天津人,硕士,讲师,工程师,主要从事无机化工研究及教学工作。改性黏土矿物在废水处理中的应用研究进展闫会征,刘�菊,刘继华(天津渤海职业技术学院海洋化工系,天津300402)��摘要:简述了近5年来国内学者研究较多的膨润土、凹凸棒土、硅藻土、海泡石等4种黏土矿物改性后在废水处理中的应用研究现状,并对其今后潜在研究前景进行了讨论。关键词:改性黏土矿物�废水处理�应用研究中图分类号:X78�文献标识码:A�文章编号:1006-7906(2011)03-0030-03ResearchprogressoftheapplicationofmodifiedclaymineralinwastewatertreatmentYANHuizheng,LIUJu,LIUJihua(TianjinBohaiVocationalTechnicalCollege,Tianjin300402,China)Abstract:Thedomesticresearchsituationoftheapplicationofmodifiedclaymineralinwastewatertreatmentinrecentfiveyearsissummarized.Themodifiedclayincludesmodifiedbentonite,modifiedattapulgite,modifieddiatomiteandmodifiedsepi�olite.Theirfuturedevelopmentisalsodiscussed.Keywords:Modifiedclaymineral;Wastewatertreatment;Researchofapplication��黏土矿物是以含铝、镁等元素为主的一类硅酸盐矿物,因其具有独特的层状结构而表现出良好的吸附和离子交换性能,且储量大、价格低、对环境无污染,是废水处理较为理想的吸附剂之一。经过酸法、离子交换法等改性的黏土,可以提高表面活性,增强对废水中污物的吸附能力[1]。本文就改性黏土吸附剂在废水处理中的研究进展进行综述。1�改性膨润土在废水处理中的应用天然膨润土的表面硅氧结构具有较强的亲水性,并且层间存在大量可交换性阳离子的水解作用,使其表面通常存在一层薄水膜,因而吸附和离子交换只能在表面空隙进行,不能对疏水性有机污染物进行有效的吸附,且被吸附的重金属易解析,难以从水体中彻底去除,因此限制了其在废水处理中的应用[2]。近年来,通过酸、偶联剂、有机物、无机盐等进行改性的膨润土对污染物的吸附能力和离子交换性能比天然膨润土有所提高。白晓琳等以镁铝双金属离子低聚物为交联剂,按1�1比例将AlCl3�6H2O溶液和MgSO4溶液混合后加入NaOH溶液至pH=4,将该混合溶液在80�老化24h,制得交联剂[3]。再将交联剂加入悬浊的膨润土溶液中,经静置、过滤、烘干,制得复合交联膨润土。研究表明,镁铝交联膨润土对废水中Zn2+去除率高达99%以上。而天然膨润土对废水中Zn2+去除率仅77.69%。可见镁铝交联膨润土是一种高效的Zn2+吸附剂。潘嘉芬等用某厂生产的天然钙基膨润土和改性膨润土对模拟含Pb2+,Ni2+,Cd2+的废水分别进行了试验研究[4]。结果表明,天然钙基膨润土和改性膨润土对废水中的Pb2+,Ni2+,Cd2+有较高的去除率,可作为重金属离子Pb2+,Ni2+,Cd2+的吸附剂使用。实验表明,1g天然钙基膨润土对Pb2+,Ni2+,Cd2+的最大吸附量分别为63.6,3.6,4.5mg,吸附率分别为97%,96%,98%。经400�高温加热改性后的膨润土对Pb2+,Ni2+的吸附率分别较原土提高了2%和3%。改性膨润土处理废水不但具有膨润土的诸多优点,且具有更高的吸附性能,能更快更彻底地去除水中多种无机及有机污染物,起到净化水质的作用。因此,改性膨润土在废水处理中具有广阔的应用前景。2�改性硅藻土在废水处理中的应用硅藻土是一种水合Mg,Al和Si的黏土矿,其主要成分为非晶质的SiO2,还有Al2O3,Fe2O3,�第32卷第3期2011年6月化学工业与工程技术JournalofChemicalIndustry&EngineeringVol�32No.3Jun.,2011�闫会征等改性黏土矿物在废水处理中的应用研究进展MgO及一定的有机质。硅藻土具有独特的硅藻壳体结构,吸附性强、比表面积大、孔隙度高,对污水有极好的净化效果。工业废水中的胶体颗粒大多带负电,因此用普通硅藻土作为污水处理剂,处理效果不佳。采用改性后的硅藻土不仅保持了传统工艺的优点,还具有沉渣可彻底取走并回收利用的特殊优点[5]。硅藻土的改性方法有:(1)用铝、铁等带正电荷的离子对其进行表面