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矸石基吸附剂在废水处理中应用 　　摘要：矸石基吸附剂是煤矸石经活化处理后制备而成，其具有良好的离子交换性能，可有效除去废水中的有害物质，因此，矸石基吸附剂被广泛应用到废水处理当中。 　　关键词：矸石基吸附剂 废水处理 环保 　　1、引言 　　目前全世界每年排入环境中的工业废水和生活污水达6000～7000亿吨。废水的主要有害物质有酚、汞、镉、铬、锌和有机物等[1]。矸石基吸附剂由于比表面积大、吸附性能高、离子交换性良好，功能与活性炭相当，甚至更好，而其制备原料价格低廉，工艺简单，经过开发利用，在废水处理方面可以作为活性炭替代品，近年来它在环境保护和污染防治方面的应用得到了广泛的研究，特别是在工业污水处理、生活用水净化和硬水处理等方面已取得了一定的进展。矸石基吸附剂在废水处理中的应用一直是国内外学者的研究重点。如矸石基吸附剂或活化后的矸石基吸附剂去除废水中的Pb2+、Cr3+、Cd2+等重金属离子，磷酸盐、N-NH4+、有机污染物，吸附去除SO2、NOX等气体，海水淡化以及对废水脱色除臭等方面都有应用。经表面活性剂活化的有机矸石基吸附剂对无机污染物CrO42-、SO42-、SeO42-等和有机污染物如聚氯乙烯、苯系列都具有很高的去除率。矸石基吸附剂具有良好的离子交换性能，而且其交换出的钾、钙、钠等都是相对来说比较无害的离子，因此矸石基吸附剂可作为废水处理的理想材料。 　　2、矸石基吸附剂在废水处理中的应用 　　2.1去除废水中的重金属离子 　　镉、汞、铅、锌等重金属离子是造成环境污染、对人体极为有害的物质，消除方法有活性炭吸附法、溶剂萃取法和离子交换法等。实验表明，用矸石基吸附剂特别是用NaOH、HCl和NaCl处理过的矸石基吸附剂处理上述重金属离子效果较好，被矸石基吸附剂吸附交换的重金属离子，还可浓缩回收，矸石基吸附剂经处理也可再生使用。矸石基吸附剂经改性处理后，表面积明显增加，从而提高了它的吸附能力，并用改性矸石基吸附剂处理含铅废水进行了试验研究[2]，结果表明，在废水pH值为4～12、Pb2+为0～100mg/L范围内，按铅/改性吸附剂重量比为1/200投加活化矸石基吸附剂进行处理，铅去除率在98%以??。Bowman[3]等发现，表面活性剂改性的矸石基吸附剂，特别是用阳离子表面活性剂改性的吸附剂，在保持原来去除重金属离子、铵离子和其他无机物及某些有机物能力的同时，还可有效去除水中的含氧酸阴离子，并大大提高了其去除有机物的能力。 　　2.2去除废水中氨氮和磷 　　水体中的氨氮和磷含量增加会导致水体的富营养化，从而破坏水生态环境。因此去除废水中的氨氮和磷已成为水处理的重要课题之一。对于矸石基吸附剂在水处理领域的应用，国内外学者已经做了比较广泛深入的研究[4]。但是用于去除污染水中的氨氮的研究较多，而用于处理磷的研究较少；用于处理废水的研究较多，而用于微污染水源水的研究相对较少，用于同步脱氮除磷的更少。通过研究可看出用改性矸石基吸附剂作为污水处理材料，具有以下诸多优点：储量丰富、价廉易得；制备方法简单；可去除水中无机和有机污染物；具有较高的化学和生物稳定性；容易再生等。我国煤矸石矿产资源丰富，因此，应加强煤矸石制备吸附剂在污水处理方面的应用研究，开发价廉物美的新产品，并尽快将其转化为工业生产力，以适应社会发展的需要，使廉价的沸石在环保行业发挥更大的作用。所以，加强矸石基吸附剂对微污染水源水中氮磷的净化和实际利用研究，改性制备出对微污染水源水中氮磷具有同步净化作用的产品，将是今后的研究方向之一。 　　2.3去除饮用水的氟 　　氟是一种有毒的物质，饮用水中氟的含量过高，容易使儿童患氟斑病和氟骨症。研究表明[5]矸石基吸附剂经不同浓度NaOH处理后，试验了其脱氟效果并进行了再生实验，结果表明用矸石基吸附剂处理含氟水成本低，技术简单，适合推广。另外有研究了用盐酸、硫酸铝和高温方法活化矸石基吸附剂的工艺条件，结果表明用活化吸附剂处理后的含氟饮用水，基本可达到国家饮用水标准。 　　2.4去除放射性废水中的铯和锶 　　离子交换技术最早的应用之一就是去除和纯化放射性同位素铯和锶。在原子能工业中，当放射性废液中含有这类物质时，必须将它们储存到蜕变为稳定状态后才能排除。矸石基吸附剂对铯和锶有极强的交换去除能力，不受辐射的影响。而且交换了放射性离子的矸石基吸附剂，将其熔化后可使放射性离子永久固定在晶格内，防止其扩散污染[6]。 　　2.5处理印染废水和含油废水 　　我国为印染工业大国，每年的废水排放量在400万m3。含油废水主要来自于化工厂等企业，这些废水如不治理，将造成严重污染。将矸石基吸附剂与优质煤粉按一定比例混合，挤压造粒，灼烧成多孔质高强度吸附剂颗粒吸附剂，用于吸附处理染液和印染废水，得到了比较好的脱色效果。