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一种能同时吸附水中多种污染物的新型吸附材料:表面活性剂改性沸石

信息来源:潍坊沸石生物技术开发中心 作者:

 

  表面活性剂改性沸石是指将粉煤灰合成沸石后,使用十六烷基三甲基溴化铵进行表面修饰获得的一种新型吸附材料.本文评估了表面活性剂改性沸石从水中同时去除多类污染物的多功能性.目标污染物包括无机离子型污染物(氨氮和磷酸盐)、有机离子型污染物(亚甲基蓝和腐植酸)、可离子化有机污染物(不同pKa的双酚A,-氯酚和苯酚)和不可离子化的有机污染物(不同疏水性的苯胺,硝基苯,萘).与合成沸石相似,表面活性剂改性沸石吸附氨氮和磷的能力也较强.沸石内部孔隙中的负电荷可以去除氨氮;粉煤灰中的CaO,Al2O3和Fe2O3等成分经过沸石合成过程中的修饰可以吸附磷.研究结果还表明:尽管合成沸石对腐植酸,可离子化和不可离子化的有机污染物没有亲和性,表面活性剂改性沸石却对上述污染物具有很强的吸附能力.表面活性剂在沸石表面形成了双层胶束,使沸石外表面具有了疏水性,因此,可以吸附有机污染物.本研究表明表面活性剂改性沸石是一种很有前途的多功能水处理吸附剂.

  吸附是在污水深度处理过程中广泛使用的技术之一.这种方法需要使用能有效地吸附水中污染物的吸附材料.目前使用的去除污染物的吸附剂只针对一种或一类性质类似的污染物,而同时针对多类污染物的吸附剂很少.例如,活性炭是一种广泛使用于去除有机污染物的吸附材料,但它对无机的阴阳离子却没有效果;沸石可以对阳离子有良好的亲和力,但不适用于阴离子和有机污染物.在废水及未经处理的微污染自然水体中的污染物多种多样,典型的案例有:生活污水二级生化处理后的尾水、垃圾渗滤液、被污染的自然水体等.目前,不同的吸附剂及不同技术的配套组合已被用来去除水中的各种污染物,但处理成本、占用空间、管理维护等方面均不占优势.只使用一种材料同时去除各类污染物的价值显而易见,值得研发.虽然水中的污染物有很多,但它们可分为以下几类:无机阳离子、无机阴离子、有机阳离子、有机阴离子、可离子化有机污染物,和不可离子化的电中性的有机污染物.沸石是一类由铝、硅和氧组成的三维多孔骨架结构的矿物,具有特殊的理化性能,如阳离子交换、分子筛、催化和吸附性能等。