复合型净水材料的吸附特性与实践研究论文_柯映充

柯映充

佛山市美的清湖净水设备有限公司 广东 佛山 528311

摘要:随着当前社会经济的进步,我国对生态环保理念的提倡和重视度进一步提升,与此同时我国作为世界水资源较为匮乏的国家,人均水资源占有率极低,因此采取专业合理的净水技术,来减少水资源浪费,提升我国水资源利用率便。而复合型净水材料的应用也由此应运而生,其本身所具有的吸附特性完美满足了对水资源的净化要求,减少水资源污染同时有效促进我国水资源利用率;接下来本文将对复合型净水材料的吸附特性与实践研究进行一定分析,并结合实际对其做相应整理和总结。

关键词:复合型净水材料;吸附特性;实践研究

复合型净水材料的吸附特性主要通过相关化学方法,来对所选取污水源、复合型净水材料做吸附出水分析,在了解相应活性炭吸附基础上进行实时数据比较,以突出复合型净水材料具体吸附效果和整体净化能力,继而为我国水资源生态保护提供有利参考依据。其对我国整体生态环保的健康发展作用明显。

一、复合型净水材料吸附特性价值意义

从现实角度出发来看,我国社会经济的高速发展离不开化工企业的助推,而化工企业在发展过程中由于其本身所具有的行业特殊性和生产规模总量较大的特性,生产营运期间直接对区域水资源造成极为严重的负面影响,破坏地区生态平衡、造成大量水资源被污染。而我国本身整体水资源便极为匮乏,净水材料的出现和推广应用则有效解决了这一现象。与此同时随着时间推移各化工企业对效果较好的净水材料需求量全面增加。而复合型净水材料的提出和推广应用,不仅可以最大限度净化污染水源有害物质,还可以释放对人体有益的微量元素,因此其在近年来研究价值极高,其对改善我国化工企业生产效益,促进水资源生态发展意义重大。

复合型净水材料吸附特性是以矿物资源属性与活性炭结合来呈现,目前我国所具有的优质矿物资源优势相对较为突出,而这部分矿材及矿石所具有的吸附性极佳;同时活性炭其作为一种黑色含碳量较高的矿材,自身孔隙极为发达,因此活性炭本身所具有的吸附性也极强。目前将活性炭用作毒气、有害气体净化、食品保鲜、药品脱色、污水处理等不同行业领域时所取得的效果极为突出。我国部分矿石本身在具有较好吸附性同时,还可以释放出较为明显的对人体有益的微量矿物质元素,因此将此类矿石与活性炭进行研究试验,并分析出其各自吸附特点,再做合理结合来形成复合型净水材料,不仅可以确保区域污水得到有效净化(污染水中的有害物、重金属等),还能够增强所净化水的水质,比如其在吸附净化期间所释放出的钙、铁、钠等矿物质元素,使净化水持续性的保持在弱碱性状态,最大限度提升水资源净化质量和使用效率,使水资源污染、浪费的情况进一步降低。而这种复合型净水材料整体吸附特性较之传统净水材料,最终所取得效果也更加强大。

以天然药物矿石麦饭石净水材料与活性炭做融合而形成复合型净水材料为例,麦饭石本身作为天然药物矿石其所含有的钙、钠、镁、磷等常亮元素,以及锌、铁、硒、碘等十几种微量元素,能够使人们在使用相应水源时自身健康度得到有效提升,其吸附力极强对水质调整极为明显,但与此同时其不卫生、时间较长之后会增长细菌的形式一定程度上使其应用效果受到一定限制;而通过将其与活性炭结合的方式,不仅可以消除其原本所存在的不卫生等劣势,还可进一步提升自身吸附功效,使其净水吸附价值完全得以体现[1]。

二、复合型净水材料的吸附特性实践研究

1、做好实验准备工作

进行复合型净水材料的吸附特性实践研究,主要通过对其进行专业合理的吸附特性实验来体现,这个过程中应先对其实验部分做明确设定。针对其实验水源、地区、所用材料、仪器设备、时间、操作流程等进行合理划分。该实验水样主要取自某化工企业污水处理厂, 其所含COD和BOD分别为1250mg/L和252mg/L;对所收集各方实验数据进行实时校对分析,做好复核记录同时,在实验正式开始前相关专业实验人员应进一步对仪器设备、实验流程、所整合材料等做再次校验,确认无误后针对动态实验装置品质、功能、参数进行相应检测[2]。本实验动态装置所采用仪器吸附柱内径为3cm,整体高达到24cm,有效容积70cm³;如下图(图1)所示。

(图1)

而对其检测方面则主要根据实验装置型号类型来做合理划分,选取适度的检测器材配合专业人员做好合理分析。

选取专业合理的研究方式

2、 明确实验研究方式的专业合理性,同时在此期间对实验研究所用原材料做合理布控,比如净水活性炭选取微孔净水活性炭,其粒径区间为10目---20目,整体堆积比重在400g/L--500g/L范围内,其碘吸附值处于850mg/g--1200mg/g之间,选取粒径8目--16目吸附性较好的矿石,明确其比重为880g/L--920g/L.相应复合型净水材料的具体制备工艺则采取一比二的比例做相应混合,之后加入6%左右的钛酸溶液进行为期二十四小时的浸渍,再进行水洗清洁,待其彻底干燥并粉碎后做焦油粘接剂挤压造粒设定,之后将其做高温处理配合二氧化碳活化得到最终产品。以此使矿石能够与活性炭完全得到有效融合,并形成较为特殊的复合型净水材料,在对其净化污水水体、分解污染物品质效果做后续实验研究;按照将成型复合型净水材料,做干燥箱放置,使其能够在120℃干燥箱内烘干四小时,之后称取不同重量复合型净水材料样品送入动态吸附装置,在将污水做静态装置的进水口接入,从流出口接受水样并做相应实验测试分析。

3、实验结果分析

根据上述实验研究方式所得结果主要如下表(表一)所示:

表一:复合型净水材料与活性炭动态吸附出水水质实验结果数据图

COD/BODCODBOD

复合型净水材料93.1%89.1%

活性炭75.7%78.5%

由此可见复合型净水材料其吸附出水最终水质无论是COD去除率还是BOD去除率都大幅优于活性炭吸附效果。因此复合型净水材料本身经实验结果分析,其对水体污染物所表现出的去除效率更加突出,所以复合型净水材料的广谱型特质也较为明显,其作为净水材料本身复合成分直接决定了本身材料的较大孔径范围;同时经相关原理工艺分析对其进行钛金属负载可以有效增强相应材料整体去污能力,这主要得益于钛金属本身能够对大分子污染物有一定降解的属性,因此在实践期间选取钛金属可以最大限度去除相应污染物水中所存在的大分子物质,保障复合型净水材料吸附的COD在现有93%基础上,进一步得到提升;且其对活性炭吸附功效的提升效果也极为明显,如果采取活性炭进行相应净水设置时,对其做钛金属融合能够保障活性炭去除COD效率达到90%以上,全面促进活性炭自身质量性能。总体来看,该实验说明了复合型净水材料吸附特性极佳,较之以往常规净水材料整体应用所取得效果也更好。

结束语

综上所述,通过对复合型净水材料的吸附特性与实践研究,可以得出复合型净化材料对相应原水污染物去除效率极高,无论是COD或是BOD都达到了90%以上的去除效率,性能远优于活性炭,且部分复合型净水材料其吸附特性更强的同时,还具备一定的催化分解作用,因此其整体功能多元化、多样性功能特质较为突出,其对我国生态环保及水资源发展利用意义有着极为深远的积极影响。

参考文献

蒙洁丽,李光丰,刘桂明,等.氧化铝-玄武岩复合净水材料耐海水性能研究[J].轻工科技,2017,33(07):35-36.

[1] 付国忠, 付东辉. 复合型净水材料的吸附特性研究[J]. 山东工业技术, 2016(9):52-52.

[2]

论文作者:柯映充

论文发表刊物:《科技新时代》2019年2期

论文发表时间:2019/4/11

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