硅藻土主要是由硅藻以及其他微生物的硅質(zhì)遺骸構(gòu)成的生物硅質(zhì)巖，成分是以氧化鋁、無定形二氧化硅為主。硅藻土表面具有一種特殊的微孔結(jié)構(gòu)，其比表面積大小對吸附性能會產(chǎn)生直接的影響，而且吸附量和比表面積呈現(xiàn)出正比例的關(guān)系。由于硅藻土具有吸附性較強、孔徑較大以及耐酸等特征，已經(jīng)在污廢水處理很多領(lǐng)域中得到應用，將其作為污泥脫水劑、吸附劑等等。
1、概述硅藻土
硅藻土是硅質(zhì)沉積巖的一種，屬于生物成因，主要是由海綿的遺體以及古代地質(zhì)時期硅藻等組成的，其化學成分以無定性的SiO2為主，而且包含少量的有機質(zhì)以及AL2O3等等。最早是德國科學家漢諾威對硅藻土進行利用。后來，因為其具備比表面較大、吸附性較強、孔隙率較高、熱導性較低、耐酸、保溫隔音以及耐磨等優(yōu)勢，使其在化工行業(yè)、建材行業(yè)以及飲食行業(yè)中得到普遍應用。
2、硅藻土的提純和改性
在污廢水處理行業(yè)，硅藻土的孔隙結(jié)構(gòu)以及純度直接決定了其消除污染物的成效。為了可以有效改進硅藻土污水處理的效果，可以針對硅藻原土進行改性、提純等處理。至今，擁有良好提純效果的方式主要有三種，分別是焙燒法、酸洗法、綜合法以及擦洗法等等。經(jīng)常采用的改性方式有：其一，焙燒改性。主要是指采用煅燒手段，以提升硅藻土的水處理能力。其二，表面改性。主要是指合理利用鐵、鋁等攜帶正電荷的離子對硅藻土進行表面改性。
3、硅藻土在城市污水處理中的應用分析
硅藻土是一種價格較低的過濾介質(zhì)，在城市污水處理中，不僅是硝化細菌等生物膜的載體，而且是絮凝劑，充分發(fā)揮接觸過濾的作用，不斷強化硅藻土的吸附功能。將硅藻土添加到城市污水處理系統(tǒng)中，既具備投資較少、運行費用較低以及不引起二次污染等特征，又能夠提升城市污水原有處理系統(tǒng)的耐沖擊能力，確保各項處理設施的正常運行。
采取A/O工藝和硅藻土對城市污水進行組合處理，就是指在以往厭氧生化系統(tǒng)中加入硅藻土，有效利用硅藻土過濾和絮凝一體的物化作用，提升生化池中的生物類型及生物量，提升生化系統(tǒng)的處理水平，以滿足出水量達到規(guī)定的排放標準。比如：丁中海采取A/O+硅藻精土工藝處理某個城市的生活污水，若其處理規(guī)模是24小時一萬立方米，說明其出水每項指標都可以達到國家一級標準;郭敏曉采取粉末化的硅藻土生物載體強化A/O法對于某個河流工業(yè)集鎮(zhèn)的綜合污水進行處理。在系統(tǒng)運行過程中，相對于普通的A/O工藝而言，粉末化的硅藻土生物載體強化A/O法對CODcr的去除能力較強，而且提高了系統(tǒng)的耐沖擊力。
科學利用硅藻土復合生物反應器對城市污水進行處理，就是將硅藻土加入曝氣池中，利用復配硅藻土的絮凝與化學吸附特性，讓曝氣池中不僅附著生長型微生物，而且存在懸浮生長型微生物，加強廢水處理能力，能夠減少生物處理停留時間，解決污泥膨脹的問題，改進污泥的污水出水水質(zhì)。比如：金偉合理利用硅藻土復合生物反應器對城市污水進行處理，當水力停留時間是4h時，對COCDcr的去除率是76.3%;當水力停留時間是7h時，對TP的去除率是63.2%。趙亞萍利用硅藻土移動床復合生物反應器對城市污水進行處理時，最終試驗結(jié)果顯示：若溶解氧濃度是1.96mg/L，處理出水的TP是0.8mg/L。
4、硅藻土在工業(yè)廢水處理中的應用分析
4.1 重金屬離子廢水
采礦、電鍍以及制陶造成的廢水中包含大量的重金屬離子。這些年來，我國和其他國家對硅藻土在重金屬離子廢水處理中的應用開展了很多探究，但是有關(guān)工程應用較少。
大多數(shù)情況下，無機硅藻土應用于重金屬離子廢水處理中，經(jīng)過錳氧化物改性后的硅藻土具有較好的效果。楊文利用PAM包裹硅藻土對濃度高的Cd2+模擬廢水進行處理，不難發(fā)現(xiàn)PAM以分子層的形式在硅藻土孔隙內(nèi)及表面吸附。而硅藻土吸附重金屬離子的理論探究有待完善，只是局限于一些常見的金屬離子組分，在今后的探究中應該更加側(cè)重于機理探究，而且根據(jù)實際情況進行多個組分的系統(tǒng)性試驗，從而得出影響因素，以便于增強其處理各種類型廢水的能力，加快其工業(yè)化應用的進程。
4.2 橡膠促進劑生產(chǎn)廢水
橡膠促進劑生產(chǎn)廢水是一種濃度高、難以降解的有機廢水，鹽分高，而且包含有硫的苯、雜環(huán)化合物，而且生化處理難度系數(shù)較大。張秋花利用制備硅藻土復配混凝劑，針對橡膠促進劑生產(chǎn)廢水進行嚴格的處理試驗。最終試驗結(jié)果顯示：硅藻土復配混凝土在投加糧食0.8g/L、pH值是6時，沉降時間是36min的理想處理條件下，鹽度的去除率是45.7%，大幅度降低了后期的反應污染服務，為后期生化處理提供了有力保障。
4.3 造紙廢水
造紙廢水成分較為復雜、可生化性不高，BOD和COD含量較高，通過有效利用硅藻土的吸附性，在原來廢水處理工藝上添加硅藻土吸附單元，不斷強化對造紙廢水中BOD以及色度的吸附力以加強處理效果是目前主要的研究方向。
在造紙廢水處理中應用硅藻土的實例是相當多的。尚蔚利用陽離子聚丙烯酰胺改性硅藻土，而且應用于造紙廠二沉池廢水的處理。最終結(jié)果顯示：當硅藻土用量是240mL/L時，經(jīng)過3h的吸附，二次沉廢水中COD的去除率已經(jīng)達到98%。
當前，我國針對造紙廢水的深度處理技術(shù)以Fenton工藝為主，采用硅藻土技術(shù)代替Fenton工藝，提標改造深度處理工程，能夠降低處理成本，提升處理能量力，為制漿造紙廢水深度處理創(chuàng)造更多新的選擇。
5、硅藻土在污廢水處理中的發(fā)展趨勢
硅藻土是新型水處理劑之一，其特有的結(jié)構(gòu)賦予其很多良好的特點，導致硅藻土擁有十分廣闊的市場發(fā)展前景。第一，硅藻土在深化、過濾以及吸附處理方面，以及在不同類型廢水深度處理中的綜合性應用會更加普遍。第二，呈現(xiàn)出越來越多的新型硅藻土提純技術(shù)，讓廢水處理方面所使用的成本硅藻土成本不斷下降。第三，改良完硅藻土，會加強硅藻土的使用效果，其去除效果和處理廢水能力會得到大幅度提高，并且可以滿足各種類型污水處理的需求。第四，硅藻土的回收利用方式出現(xiàn)全新的突破，比如：經(jīng)過焙燒的硅藻土，不僅燒掉吸附的有機物，而且不會降低表面活性，以實現(xiàn)有效利用的目標。第五，硅藻土和其他具備特殊吸附性能的物質(zhì)相結(jié)合，充分利用其他礦物的協(xié)同作用原理，研究出各種新的硅藻土吸附劑。第六，通過研究硅藻土改性，減少處理污廢水的成本，同時提升硅藻土處理污廢水的效果。
6、結(jié)語
總而言之，硅藻土在污廢水處理中具有顯著的效果。其可以去除污染物，降低污廢水對自然環(huán)境的污染。因此，我國各大中小城市污廢水處理領(lǐng)域中開始大范圍的應用硅藻土，并且已經(jīng)取得良好的成效，對提高人們生活質(zhì)量、促進社會經(jīng)濟穩(wěn)定發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。( >
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