凹凸棒石黏土处理受污染原水的应用研究

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1、427—1431．20ll地质学刊第35卷第4期doi：10．3969／j．issn．1674-3636．2011．04．427凹凸棒石黏土处理受污染原水的应用研究孙瑞林，费相琴，张宝萍(淮安自来水有限公司，江苏淮安223002)摘要：针对同前水源污染比较普遍、水厂原水水质不断恶化的情况，在常规处理丁艺的基础上。选择投加凹凸棒石黏土处理受污染的原水。介绍了凹凸棒石黏土的性能，对受污染原水进行了试验研究，并阐述了投加凹凸棒石黏土处理受污染原水的优点。关键词：凹凸棒石黏土；处理；受污染原水；江苏淮安中图

2、分类号：G202文献标识码：A文章编号：1674—3636(2011)04—0427—050引言我国目前饮用水源受污染问题比较普遍，而大多数水厂仍然采用传统的常规水处理方法和工艺进行饮用水生产与供应(王占生等，2011)。国家新颁布的《生活饮用水卫生标准》GB5749--2006与GB5749--1985版相比，水质指标由原标准的35项增至106项，增加了71项，这使供水企业面临着原水水质恶化、处理T艺落后、供水水质标准提高的严峻挑战。水源污染给人们饮水安全和身体健康带来了严重隐患。解决的方法一是保

3、护水源，控制污染；二是强化水处理工艺。在饮用水源已受到污染或存在季节性和突发性污染问题，又没有其他水源可取用的情况下，将受污染原水处理成合格的自来水就显得尤为重要。如何在较短时期内充分利用现有工艺，积极应对水源污染，保障饮用水水质安全已成为一个突出课题。在处理受污染原水方面，国内外科研人员做了大量研究，这些研究和应用成果主要包括吹脱、生物预处理、物理和化学氧化、光化学处理、吸附法等。其中，吸附法是水处理中较为成熟有效的方法之一。目前，工程中常用水处理材料主要有：活性炭、沸石、反渗透膜、离子交换树脂、

4、人工分子筛等。其中活性炭是目前应用最广的水处理材料(张悦等，2009)，反渗透膜则是当今最先进和有效的水处理材料，但价格较贵。近年来，科技界越来越重视各种安全、高效、价廉吸附材料的研发，尤其是非金属黏土矿物环保材料等。而凹凸棒石黏土具有吸附、絮凝、净化等多种优良特性于一体，经试验研究表明，用凹凸棒石黏土处理受污染原水具有较好的效果。笔者就近几年来的研究和应用实践，介绍一种投产快、费用低、效果好、环保型的水处理方法——投加凹凸棒石黏土应对水源污染。1试验用凹凸棒石黏土的性能凹凸棒石黏土(凹土)是一种层

5、链状结构的含水富镁铝硅酸盐黏土矿物，其标准分子式为M95Si8020(HO)2(OH2)·4H20。凹凸棒石黏土集合体为土状块体构造，颜色为灰白色、青灰、微黄或浅绿，油脂光泽，比重轻，摩氏硬度低，潮湿时呈黏性和可塑性，干燥收缩小，且不产生龟裂，吸水性强，pH值8．5左右，呈碱性，由于内部多孔道，比表面积大，大部分阳离子、水分子和一定大小的有机分子均可直接被吸附进孔道中。凹凸棒石黏土具有独特的吸附、脱色、悬浮、触变、充填、流变性、热稳定性和抗盐性等理化特性，加工出来的产品，可以作为脱色吸附剂、澄清剂、

6、净化剂、分子筛、钻井泥浆材料、饲料添加剂、黏结剂、载体、改良剂等，用于建材、化工、环保、轻纺、石油、冶金、医药、农牧业等行业(郑茂松收稿日期：2010—07—27；修订日期：201l-08-27；编辑：蒋艳作者简介：孙瑞林(1958一)，男，高级．I：程师，给水排水专业，E-mail：srlin2009@163．tom428地质学刊2011年12月等，2007)。本试验选用产自江苏盱眙地区的凹凸棒石黏土矿，其晶体形状为棒状、纤维状、针状，为2：1型黏土矿物，其主要氧化物成分、微量元素、工艺性能及卫生

7、指标分别见表1、表2和表3，从分析结果判断，采用的凹土具有较高的卫生安全性。表l凹凸棒石黏土主要氧化物成分及微量元素含量成分单位含量成分单位含量Si02％55．10—60．90Mo斗g／g<1A1203％9．60一10．0lBi¨g／g<10Fe203％5．70—6．70W“∥g<30NazO％0．05—0．11Sn斗g／g<10KO％0．96—1．35Ga彬g<5Ca0％O．42—1．95C,e¨,g／g<5MgO％10．70—11．35Ag∥g<0．5MnO％0．01V斗g／g60—100Ti0

8、2％0．32～0．67Coo#,／g<10LOI％lO．53～11．80Cd彬g<30Cu∥g35—50As彬g<100Pb∥g≤10Be斗g／g<1Zn斗g／g40～60Sb斗g／g<30Cr斗g／g30～60Ni彬g20—30表2凹凸棒石黏土工艺性能项目单位指标项目单位指标胶质价mL／159土55—65导热系数W／m2·℃0．06比表面积Ill2／g一>350电动电位mV一25．8膨胀容mL／g土4～6吸水率％≥150吸蓝量1009土≤24吸油率％≥80阳离子交换