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滑石粉在污水处理中的应用

发布时间:2020-02-09  阅读:269次
滑石是一种具有特殊层状结构的镁质硅酸盐,其化学性能稳定,具有独特的孔结构和较大的比表面积。粉末状滑石具有亲油疏水性和优异的吸附性,且储量丰富,成本低廉,近年来,滑石粉成功应用到污水治理领域,已有将其作为混凝剂、助凝剂、助滤剂、吸附剂、吸油剂的相关研究。滑石主要成分是含水的镁质硅酸盐,其结构是由两层硅氧四面体夹一层水镁石八面体组成的2:1 型的单斜晶系,化学式为Mg3(Si4O10)(OH)2,其组成为MgO 31.72%,SiO2 63.52%,H2O 4.76%。。海城滑石粉 目前,国内外处理污水的方法主要有物理法、化学法和生物处理法,其中,吸附法以工艺简单、成本低及出水水质较好等特点被广泛使用,其他方法则存在操作复杂、运行费用高或产生二次污染等问题。目前,使用较多的吸附剂是活性炭,但其价格昂贵、净化效果相对较慢,使其广泛应用受到制约。滑石是一种天然黏土矿物,滑石粉是滑石块经空气分离,破碎,研磨,水洗,干燥制成,其原料来源丰富、价格低廉,是一种良好的吸附材料。因此,国内外学者用滑石粉处理水污染的研究越来越多。 1、处理造纸废水 造纸废水主要来自造纸工业生产中的制浆和抄纸生产过程,主要成分是木质素、纤维素、挥发性有机酸等,具有污染物浓度高,排放量大,难降解,可生化性差等特点,是较难处理的工业废水之一。近年来,将滑石粉作为助凝剂、混凝剂、助滤剂处理造纸废水的应用研究取得了可喜的进展。 1.1 作为助凝剂处理造纸废水 在最佳混凝条件下,即滑石粉与聚合硫酸铁(PFS)、聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铝铁(PAFS)混合的用量各为0.8~1.0、1.2、0.4~0.5g/L 时,CODcr 的去除率分别提高3.0%、4.0%和2.5%,悬浮物(SS)去除率分别提高27.1%、29.4%和26.5%。实验结果表明结果表明,超细滑石粉(SFT,平均粒径12μm)作为助凝剂与PAC 或PFS 混凝处理造纸废水效果显著,SFT的投料量为1mg/L 时,其助凝效果优于聚丙烯酰胺(PAM),成本降低约23%。滑石粉作为助凝剂的原因之一是其具有较多的表面羟基, 这些活性官能团可参与表面质子迁移而发生表面络合反应进而吸附污染物。 海城滑石粉 1.2 作为助滤剂处理造纸废水 膜生物反应器(MBR)是一种由膜分离单元与生物处理单元相结合的新型水处理技术。具有操作简单,适应性强等特点,已有用于处理造纸废水的研究[11],但是膜污染问题亟待解决。采用向MBR 中投加滑石粉的方法处理造纸废水。结果表明,滑石粉投加量为1.2g/L(0.1mm 孔径的筛网筛出)时,CODcr 去除率可达到90%以上,滑石粉助滤剂的加入,使膜污染阻力下降68.5%,滤饼阻力下降91.1%,减缓膜污染的同时又延长了膜的使用寿命。由于助滤剂滑石粉具有较强的吸附性,所以污泥絮凝体更易聚集,黏性也相应减小,使膜污染阻力有所下降,新型廉价滑石粉助滤剂的研发是滑石应用研究的新方向。 滑石这一非金属矿物已得到广泛应用,社会经济效益显著,这也越来越显示出其在环保领域中应用的可行性。现将滑石粉在各种废水处理中的优缺点比较如下,见表1。尽管滑石粉在废水处理方面有一些不足之处, 但是滑石粉以储量大、分布广、成本低、污染小等优点在水处理工艺中也有着极为可观的应用前景。
 滑石是一种具有特殊层状结构的镁质硅酸盐,其化学性能稳定,具有独特的孔结构和较大的比表面积。粉末状滑石具有亲油疏水性和优异的吸附性,且储量丰富,成本低廉,近年来,滑石粉成功应用到污水治理领域,已有将其作为混凝剂、助凝剂、助滤剂、吸附剂、吸油剂的相关研究。滑石主要成分是含水的镁质硅酸盐,其结构是由两层硅氧四面体夹一层水镁石八面体组成的2:1 型的单斜晶系,化学式为Mg3(Si4O10)(OH)2,其组成为MgO 31.72%,SiO2 63.52%,H2O 4.76%。。海城滑石粉
 
目前,国内外处理污水的方法主要有物理法、化学法和生物处理法,其中,吸附法以工艺简单、成本低及出水水质较好等特点被广泛使用,其他方法则存在操作复杂、运行费用高或产生二次污染等问题。目前,使用较多的吸附剂是活性炭,但其价格昂贵、净化效果相对较慢,使其广泛应用受到制约。滑石是一种天然黏土矿物,滑石粉是滑石块经空气分离,破碎,研磨,水洗,干燥制成,其原料来源丰富、价格低廉,是一种良好的吸附材料。因此,国内外学者用滑石粉处理水污染的研究越来越多。
 
1、处理造纸废水
 
造纸废水主要来自造纸工业生产中的制浆和抄纸生产过程,主要成分是木质素、纤维素、挥发性有机酸等,具有污染物浓度高,排放量大,难降解,可生化性差等特点,是较难处理的工业废水之一。近年来,将滑石粉作为助凝剂、混凝剂、助滤剂处理造纸废水的应用研究取得了可喜的进展。
 
1.1 作为助凝剂处理造纸废水
 
 在最佳混凝条件下,即滑石粉与聚合硫酸铁(PFS)、聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铝铁(PAFS)混合的用量各为0.8~1.0、1.2、0.4~0.5g/L 时,CODcr 的去除率分别提高3.0%、4.0%和2.5%,悬浮物(SS)去除率分别提高27.1%、29.4%和26.5%。实验结果表明结果表明,超细滑石粉(SFT,平均粒径12μm)作为助凝剂与PAC 或PFS 混凝处理造纸废水效果显著,SFT的投料量为1mg/L 时,其助凝效果优于聚丙烯酰胺(PAM),成本降低约23%。滑石粉作为助凝剂的原因之一是其具有较多的表面羟基, 这些活性官能团可参与表面质子迁移而发生表面络合反应进而吸附污染物。
 
海城滑石粉
 
1.2  作为助滤剂处理造纸废水
 
膜生物反应器(MBR)是一种由膜分离单元与生物处理单元相结合的新型水处理技术。具有操作简单,适应性强等特点,已有用于处理造纸废水的研究[11],但是膜污染问题亟待解决。采用向MBR 中投加滑石粉的方法处理造纸废水。结果表明,滑石粉投加量为1.2g/L(0.1mm 孔径的筛网筛出)时,CODcr 去除率可达到90%以上,滑石粉助滤剂的加入,使膜污染阻力下降68.5%,滤饼阻力下降91.1%,减缓膜污染的同时又延长了膜的使用寿命。由于助滤剂滑石粉具有较强的吸附性,所以污泥絮凝体更易聚集,黏性也相应减小,使膜污染阻力有所下降,新型廉价滑石粉助滤剂的研发是滑石应用研究的新方向。
 
滑石这一非金属矿物已得到广泛应用,社会经济效益显著,这也越来越显示出其在环保领域中应用的可行性。现将滑石粉在各种废水处理中的优缺点比较如下,见表1。尽管滑石粉在废水处理方面有一些不足之处, 但是滑石粉以储量大、分布广、成本低、污染小等优点在水处理工艺中也有着极为可观的应用前景。

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