水滑石在水處理中的應(yīng)用進(jìn)展研究

呂泓穎, 王羅春, 楊凱艷, 鄭思福, 李 葳

(上海電力大學(xué) 環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院, 上海 200090)

隨著我國工業(yè)的發(fā)展,大量有毒有害物質(zhì)排放到環(huán)境中,對環(huán)境造成了污染,其中水資源的污染尤為嚴(yán)重。盡管已有先進(jìn)的污水處理設(shè)備,但對于高鹽廢水的處理仍是難點，其中氯離子和硝酸根離子的去除又是難中之難。目前，一些新型環(huán)保材料的研發(fā)引起了許多學(xué)者的關(guān)注，如沸石、水滑石、活性炭、硅藻土等。這些材料具有無二次污染、處理能力高、可再生等優(yōu)點[1-2]。其中,水滑石具有特殊的空間結(jié)構(gòu)，在水處理過程中吸附效果好且可再生。本文主要介紹了水滑石的合成方法及其在水處理中的應(yīng)用。

1 水滑石簡介

圖1 水滑石結(jié)構(gòu)示意

2 水滑石的合成方法

天然水滑石以鎂和鋁為板層金屬離子,當(dāng)Mg/Al為3∶1時最適宜形成穩(wěn)定的水滑石[12]。由于對水滑石產(chǎn)品應(yīng)用要求的不斷提高,研究者開始逐漸采用其他金屬離子(鋅、鋰、鉻、鐵、鈣、鎵、鎳、銦、鈷、錳、銅等)來替代鎂和鋁進(jìn)行水滑石的合成[13-15]。主要的合成方法有共沉淀法、水熱法、焙燒復(fù)原法、成核/結(jié)晶隔離法等。

2.1 共沉淀法

共沉淀法[16]是將混合鹽溶液和混合堿溶液按一定速度滴加到一定溫度的蒸餾水中,迅速攪拌,滴定完畢后,繼續(xù)攪拌陳化,最后經(jīng)過濾、洗滌、烘干,得到最終產(chǎn)物。此方法因其簡單、價廉、產(chǎn)物穩(wěn)定等特點而在實踐中得到了廣泛的應(yīng)用。但該方法在共沉淀制備中存在著廢水量大和資源浪費的問題。利用水滑石母液合成水滑石,通過X射線衍射(XRD)進(jìn)行表征,發(fā)現(xiàn)其結(jié)晶度較好,無多余雜質(zhì)。……