廢水處理常用的吸附劑

    吸附劑是能有效地從氣體或液體中吸附其中某些成分的固體物質(zhì)。吸附劑一般有以下特點(diǎn)：大的比表面、適宜的孔結(jié)構(gòu)及表面結(jié)構(gòu)；對吸附質(zhì)有強(qiáng)烈的吸附能力；一般不與吸附質(zhì)和介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；制造方便，容易再生；有良好的機(jī)械強(qiáng)度等。

    常用的吸附劑有以碳質(zhì)為原料的各種活性炭吸附劑和金屬、非金屬氧化物類吸附劑（如硅膠、氧化鋁、分子篩、天然黏土等）。另外還有針對某種組分選擇性吸附而研制的吸附材料。

    ①硅膠

    硅膠是一種堅硬、無定形鏈狀和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的硅酸聚合物顆粒，分子式為SiO2·nH2O，為一種親水性的極性吸附劑。它是用硫酸處理硅酸鈉的水溶液，生成凝膠，并將其水洗除去硫酸鈉后經(jīng)干燥，便得到玻璃狀的硅膠，它主要用于干燥、氣體混合物及石油組分的分離等。工業(yè)上用的硅膠分成粗孔和細(xì)孔兩種。粗孔硅膠在相對濕度飽和的條件下，吸附量可達(dá)吸附劑重量的80%以上，而在低濕度條件下，吸附量大大低于細(xì)孔硅膠。

    ②氧化鋁

    活性氧化鋁是由鋁的水合物加熱脫水制成，它的性質(zhì)取決于最初氫氧化物的結(jié)構(gòu)狀態(tài)，一般都不是純粹的Al2O3，而是部分水合無定形的多孔結(jié)構(gòu)物質(zhì)，其中不僅有無定形的凝膠，還有氫氧化物的晶體。由于它的毛細(xì)孔通道表面具有較高的活性，故又稱活性氧化鋁。它對水有較強(qiáng)的親和力，是一種對微量水深度干燥用的吸附劑。在一定操作條件下，它的干燥深度可達(dá)露點(diǎn)-70℃以下。

    ③活性炭

    是將木炭、果殼、煤等含碳原料經(jīng)炭化、活化后制成的。活化方法可分為兩大類，即藥劑活化法和氣體活化法。藥劑活化法就是在原料里加入氯化鋅、硫化鉀等化學(xué)藥品，在非活性氣氛中加熱進(jìn)行炭化和活化。氣體活化法是把活性炭原料在非活性氣氛中加熱，通常在700℃以下除去揮發(fā)組分以后，通入水蒸氣、二氧化碳、煙道氣、空氣等，并在700-1200℃溫度范圍內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)使其活化。活性炭含有很多毛細(xì)孔構(gòu)造所以具有優(yōu)異的吸附能力。因而它用途遍及水處理、脫色、氣體吸附等各個方面。

    ④沸石分子篩

    沸石的特點(diǎn)是具有分子篩的作用，它有均勻的孔徑，如3A0、4A0、5A0、10A0細(xì)孔。有4A0孔徑的4A0沸石可吸附甲烷、乙烷，而不吸附三個碳以上的正烷烴。它已廣泛用于氣體吸附分離、氣體和液體干燥以及正異烷烴的分離。

    ⑤碳分子篩

    實(shí)際上也是一種活性炭，它與一般的碳質(zhì)吸附劑不同之處，在于其微孔孔徑均勻地分布在一狹窄的范圍內(nèi)，微孔孔徑大小與被分離的氣體分子直徑相當(dāng)，微孔的比表面積一般占碳分子篩所有表面積的90%以上。碳分子篩的孔結(jié)構(gòu)主要分布形式為：大孔直徑與碳粒的外表面相通，過渡孔從大孔分支出來，微孔又從過渡孔分支出來。在分離過程中，大孔主要起運(yùn)輸通道作用，微孔則起分子篩的作用。以煤為原料制取碳分子篩的方法有碳化法、氣體活化法、碳沉積法和浸漬法。其中炭化法最為簡單，但要制取高質(zhì)量的碳分子篩必須綜合使用這幾種方法。碳分子篩在空氣分離制取氮?dú)忸I(lǐng)域已獲得了成功，在其它氣體分離方面也有廣闊的前景。

    ⑥粉煤灰粉煤灰，是從煤燃燒后的煙氣中收捕下來的細(xì)灰，粉煤灰是燃煤電廠排出的主要固體廢物。我國火電廠粉煤灰的主要氧化物組成為：SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、CaO、TiO2等。：利用粉煤灰可制造分子篩、絮凝劑和吸附材料等環(huán)保材料；粉煤灰還可用于處理含氟廢水、電鍍廢水與含重金屬例子廢水和含油廢水，粉煤灰中含有的Al2O3、CaO等活性組分，能與氟生產(chǎn)配合物或生產(chǎn)對氟有絮凝作用的膠體離子，還含有沸石、莫來石、炭粒和硅膠等，具有無機(jī)離子交換特性和吸附脫色作用。

    ⑦大孔樹脂

    大孔樹脂(macroporousresin)又稱全多孔樹脂，大孔樹脂是由聚合單體和交聯(lián)劑、大孔樹脂致孔劑、分散劑等添加劑經(jīng)聚合反應(yīng)制備而成。聚合物形成后，致孔劑被除去，在樹脂中留下了大大小小、形狀各異、互相貫通的孔穴。因此大孔樹脂在干燥狀態(tài)下其內(nèi)部具有較高的孔隙率，且孔徑較大，在100-1000nm之間，故稱為大孔吸附樹脂。吸附條件和解吸附條件的選擇直接影響著大孔吸附樹脂吸附工藝的好壞,因而在整個工藝過程中應(yīng)綜合考慮各種因素,確定最佳吸附解吸條件。

    ⑧膨潤土

    膨潤土(Bentonite)是以蒙脫石為主的含水粘土礦。蒙脫石的化學(xué)成分為：（Al2，Mg3）Si4O10OH2·nH2O，由于它具有特殊的性質(zhì)。如膨潤性、粘結(jié)性、吸附性、催化性、觸變性、懸浮性以及陽離子交換性。所以廣泛用于各個工業(yè)領(lǐng)域。膨潤土在我國儲量豐富，探明儲量僅次于美國，居世界第二位，現(xiàn)在年開采量約200萬噸。膨潤土耐高溫，易再生，常溫耐酸耐堿，用作吸附劑具有成本較低，簡單易行，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，易于普遍推廣等特點(diǎn)。

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