硅藻土在工业污水处理中的应用分析

摘 要：工业生产规模的持续加大，但是相应的污水处理措施并没有得到有效落实，很多生产污水直接排入到自然水系中，造成环境污染，是现在必须要解决的问题。硅藻现在已经被广泛的应用到工业污水处理中，其本身具有优良的吸附性，并且因为表面结构的特殊性，在污水处理中已经取得了良好的应用效果。我国硅藻土储量十分丰富，为进一步发挥其在工业污水处理中的应用优势，还需要总结以往经验，结合其所具有的性能特点，对应用方式以及要点进行分析，本文就此内容进行了简单探讨。

关键词：硅藻土；工业污水；处理技术

硅藻土具有孔隙度高、比表面积大等特点，因此其具有较强的吸附性，将其应用到污水处理工作中，可以有效吸附污水中含有的重金属、染料以及有机物等杂质，达到净化污水的目的，避免直接排放污水对环境的污染，在工业污水处理中具有非常大的应用优势。在对其应用方向进行分析时，需要基于硅藻土具有的特性，根据不同吸附对象来对应用措施进行调整，保证达到最佳处理效果。

一、硅藻土特点分析

硅藻土主要为海洋或者湖泊内生长硅藻类的残骸，在水底环境下受自然条件影响逐渐形成的一种非金属矿物，含有90%以上化学成分为非晶质SiO2，还有少量的Fe2O3、CaO、MgO等。其外形多呈现块状或者页岩状，颜色为灰绿色、白色或蓝灰色，含有的硅藻越高，则其杂质越少，颜色越趋近于白色。具有孔隙率高、比重小、比表面积大、吸附性强、保温隔音、耐磨、耐酸以及隔热阻燃等特点，现在已经被广泛的应用到化工、建材、能源以及水处理等范围[1]。利用其对工业污水进行处理，实际应用中具有稳定性高、吸附性高优势，可以吸附起自身质量数倍的液体。比表面积越大孔径越大，则其吸附量在孔内扩散速率越大，越有效达到吸附平衡状态。并且，硅藻土表面以及孔内表面还分布着大量的硅羧基，可以在水溶液内解离出H+，使硅藻土颗粒表现出一定表面负电性。工业污水中胶体颗粒大多为负电，将硅藻泥作为处理剂，想要达到预期效果，还需要对应用方式进行调整，确保可以充分发挥出材料所具有的优势。

二、硅藻土在工业污水处理中应用方向

1.助滤剂应用

将硅藻土作为助滤剂应用到污水处理中，可以充分发挥其所具有的过滤优势，通过自身强大的吸附性能，提高污水过滤质量。与传统助滤剂相比，硅藻土过滤速度更快，且滤液纯度更高。现在硅藻土作为助滤剂已经被应用到化工、制药、造纸等工业污水的过滤中，取得了想好的效果。尤其是近几年我国硅藻土助滤剂生产技术水平提升快速，有更多硅藻土被应用到污水过滤中。但是因为我国硅藻土助滤剂技术发展的比较晚，生产与回收能力方面还存在一定不足，总体使用率较低，甚至会产生二次污染，应作为下一步工作研究的要点。

2.重金属离子处理

随着工业生产能力的不断提升，生产产生的污水废水数量也逐渐增加，尤其是对于玻璃、制陶、电镀、电池生产等行业，污水中含有大量的重金属离子，如果不对其进行处理直接排放，将会对植物产生极大的损害，甚至会影响人体健康，需要作为污水处理的分析要点。硅藻土可以对水溶液内含有的重金属离子进行有效吸收，且会随着吸附时间的延长而迅速增加，但是在持续吸附30min以后，硅藻土对溶液内重金属离子吸附速率逐渐降低，其而不会随着时间的变化而变化。例如利用硅藻土对含镉废水进行吸附处理，具有较高的处理效率，确保处理后的水内所含Cd2+浓度在行业标准以内。应用硅藻土对工业污水内重金属离子进行吸附处理，主要是通过吸附、混凝和中和三个作用相互影响、协同效果。并且，应用硅藻土吸附重金属离子，除了能够有效处理污水中污泥以外，还可以再生利用，即利用5%硫酸对硅藻土上吸附的Cd2+进行100%脱附，所用脱附液体积小、浓度高，便于镉资源的有效回收。另外，要注意容易pH值会对硅藻土吸附重金属离子效果有着直接影响，当pH6时，处于弱酸性至中性环境下，硅藻土对污水内所含Cr3+去除率可以达到90%以上，具有明显的去除效果，因此在实际应用中需要控制好溶液pH值。

3.印染废水处理

纺织印染、塑料、造纸以及金属等行业每年生产过程中会排放大量的有色污水，其中以纺织行业印染水最为突出，一直都是环保治理的要点。有色污水内含有的染料毒性强、难降解，甚至部分染料降解后还会产生致癌与有毒物质，在对此类污水进行处理时，不能仅仅选择生化或者物化方法，还需要重视吸附手段的应用。可以结合硅藻土具有的吸附能力，利用其自身结构特点，对印染废水进行处理。但是要注意硅藻土孔分布、表面电位与pH值对吸附效果的影响，一般pH>13时，吸附量最大。在实际应用中，硅藻土吸附印染废水，所需成本低，并且脱色效果明显。

三、硅藻土在工业污水处理中应用要点

1.重金属离子吸附要点

对于工业生产重金属污水不处理直接排放到环境中，将会对环境造成严重的污染和危害，对其进行处理时，常见的方法包括电解法、化学沉淀法、渗透法、离子交换法以及吸附法等，其中以吸附法应用最为广泛。重金属离子污水中，重金属均以正电荷离子形式存在污水内，应用硅藻土对其进行吸附，主要是利用自身大比表面积，以及表面所带的负电荷，通过正负电荷的相互吸引，来达到有效吸附重金属离子的目的。例如为提高应用效果，可以应用溴化十六烷基三甲铵对普通硅藻土进行改性，并利用改性硅藻土处理电镀含锌废水，分析废水pH值、锌质量浓度、改性硅藻土用量对除锌效果的影响。试验证明当锌质量浓度在100mg/L以内，且废水pH=4.0～7.0时，可以达到最好的除锌效果，去除率可以达到98%以上[3]。

2.有色污水吸附要点

利用吸附法处理有色污水，活性炭具有优异的处理效果，但是原材料成本较高，并不适于应用到大规模污水处理作业。应用硅藻土对有色污水进行处理，通过其所具有的性能，以及较低的成本，在实际应用中获得明显的优势。通过大量实验证明，当pH=13时，硅藻土对有色污水的吸附效果最佳。并且孔分布、pH值、结构、IEP值以及表面电位等均会对最终吸附效果产生影响，需要综合分析控制所有因素[4]。另外，对硅藻土进行活化处理后，可以将其支撑符合净水剂，应用到有色污水处理中，具有良好的脱色效果，COD去除率高。

3.有机化合物吸附要点

焦化、炼油、合成纤维等行业会产生富含有机化合物的工业废水，主要成分为芳香族化合物，对人体肾脏、肝脏、神经系统等产生危害。利用硅藻土对其进行吸附处理，其中化学吸附、物理吸附为苯酚吸附的主要方式，其物理吸附处于主导地位，整个过程涉及到了诱导力、深度效应、色散力等物理特性。

结束语：

利用硅藻土对工业生产污水进行处理，可以充分发挥其自身吸附性强大的特点，且我国产量丰富，生产成本较低，在实际应用中具有良好的应用前景。基于现在发展要求，还需要结合硅藻土自身特点，对其进行改性研究，争取达到更好的处理效果。

参考文献：

[1] 周海妙，解庆林，陈南春，詹峰.硅藻土在城市污水和工业废水处理中的应用[J].安全与环境工程，2013，02：77-81.

[2] 王冠鹏，张颜.硅藻土的特性及在水处理中的应用分析[J].辽宁化工，2011，12：1241-1243.

[3] 张晓云.工业污水处理中硅藻土的应用[J].资源节约与环保，2015，06：45.

[4] 郭智倩，韩相奎，姜廷亮，刘强.硅藻土在污水处理方面的应用现状[J].吉林建筑工程学院学报，2009，01：21-24.