輝縣石英砂是一種廣泛用于各種給水處理、污水處理和環(huán)境治理的凈水材料。但由于石英砂濾料表面孔隙少，比表面積和等電點(diǎn)較低，在正常條件下帶負(fù)電，使得它對(duì)水中有毒物質(zhì)(重金屬離子等)、細(xì)菌、病毒和有機(jī)物的去除效果很不理想。通過(guò)在石英砂表面附著不同功能的物質(zhì)，改善石英砂濾料表面的性質(zhì)，制成具有優(yōu)良吸附性能和一定機(jī)械強(qiáng)度的改性濾料，將使石英砂濾料在水處理中具有更廣闊的應(yīng)用前景。
石英砂常用改性劑
石英砂改性即在普通石英砂濾料的表面通過(guò)化學(xué)反應(yīng)涂上一層改性劑(通常為金屬氧化物和氫氧化物)，從而改變?cè)瓰V料顆粒表面物理化學(xué)性質(zhì)，以提高濾料對(duì)某些特殊物質(zhì)的吸附能力及增強(qiáng)濾料的截污能力，達(dá)到改善出水水質(zhì)的目的。實(shí)踐表明，改性濾料能充分地發(fā)揮增加濾料的比表面積和強(qiáng)化吸附的能力，達(dá)到與水中各類(lèi)有機(jī)物、細(xì)菌、藻類(lèi)接觸過(guò)程中由表面改性劑所產(chǎn)生的強(qiáng)化吸附和氧化凈化功能。改性濾料不但能吸附大分子和膠體有機(jī)物，同時(shí)還可以大量吸附和氧化水中重金屬離子和小分子可溶性有機(jī)物。
適合做濾料改性劑的材料有很多種，常用的包括Fe系、Al系氧化物或氫氧化物，錳的氧化物，鎂的氧化物及稀土類(lèi)金屬配合物等。其中，F(xiàn)e系和Al系水合氧化物、氫氧化物是廣泛采用的改性劑?；钚匝趸V具有較大的比表面積和空隙，因此具有較強(qiáng)的吸附能力。稀土類(lèi)金屬配合物是新型材料的代表，可以改善常規(guī)濾料表面結(jié)構(gòu)，增加濾料表面吸附位置，對(duì)水中的雜質(zhì)如重金屬離子和部分無(wú)機(jī)離子有很好的去除效果。但稀土類(lèi)金屬化合物作為改性劑不能很好地和載體結(jié)合，一定程度上限制了它們的廣泛使用。此外，把含有各種特殊基團(tuán)的高分子有機(jī)化合物負(fù)載于濾料表面，或者結(jié)合在金屬氧化物上，利用其上的官能團(tuán)提高濾料的吸附性能也是當(dāng)前研究的方向。
改性石英砂在重金屬離子、水中陰離子型有害物質(zhì)(砷、硒、氟)及水中的有機(jī)物、微生物的過(guò)濾去除方面都進(jìn)行過(guò)實(shí)驗(yàn)室研究，取得了一些實(shí)驗(yàn)室研究成果。
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