黏土物質

據相關研究，某些礦石類物質對水中的磷具有較好的吸附能力。礦石黏土類物質主要指鐵礦石、沸石、水滑石、白雲石、薄水鋁石、勃姆石、改性煤矸石、陶瓷黏土。這些物質不僅廉價易得，而且吸附性能好。

基本介紹

• 中文名：黏土物質
• 作用：吸附水中的磷
• 主要指：鐵礦石、沸石等
• 優勢：廉價易得，而且吸附性能好
• 領域：工程技術

研究背景

我國工農業的快速發展，使得大量含磷廢水進入水體，磷是水體富營養化的重要因素之一。同時，它也是生物體重要的生長元素和營養元素，是不可隨意替代的。磷作為引起水體富營養化的關鍵因素，一般水體中總磷的濃度超過0.02 mg/L時，水體就會發生富營養化現象。水體的富營養化會使得水質惡化;會使水體藻類快速生長，水體缺氧，影響著水中魚蝦生存，甚至會導致魚蝦死亡，危害著漁業的發展; 會影響飲用水的安全; 會危害人類身體健康。

當前，廢水中除磷的主要方法有生物法、化學法、吸附法;雖然用生物法或者化學法去處理廢水中的磷取得了一定的成就，但是2種處理方法存在處理費用高和容易導致二次污染的問題。還有膜技術處理法，膜技術主要存在膜通量小，且易堵塞，使用期短等問題;而吸附法是藉助吸附材料去除特定物質的一種具有效率高、能耗低等優點的方法。

吸附劑吸附原理及種類

吸附劑是能有效地從氣體或液體中吸附其中某些成分的固體物質。吸附劑一般具有以下特點: 比表面積大、孔結構適宜、表面結構複雜及帶特殊官能團等。金屬類氧化物，主要通過表面絡合、取代羥基或靜電引力來吸附物質;黏土礦石類，通過配體交換或靜電引力等來吸附物質; 活性炭類，具有較大的比表面積，主要是通過靜電引力對污染物質進行吸附。

影響因素

吸附材料對磷的吸附大都受到反應溫度、反應時間、反應pH值的影響。

對於鐵鋯元素化合物，還要受溶液中離子的影響。反應溫度對吸附材料吸磷的影響在於反應溫度的升高會使得分子運動加快，更快地通過吸附材料的空隙。所以說，在一定溫度範圍內，溫度的升高會使得礦石黏土類物質吸磷效果達到最佳值。但過高溫度會使得吸附材料吸附性能降低。反應時間對吸附材料的影響在於所有的反應都是需要時間去達到最佳狀態。

不管是離子間靜電力作用、配體交換作用還是活性炭的吸附作用。2種作用與活性炭吸附都需要時間去達到最好效果。

pH值對於礦石黏土類物質和金屬元素化合物吸附磷都是很重要的影響因素。pH值變化直接影響到溶液中的陰陽離子種類及其濃度。在一定pH值內，對大部分吸附材料來說其對磷的吸附量都有一定提高，隨著溶液pH值的變化，溶液中離子的變化，吸附量逐漸變小。但對於天然沸石其吸附量受pH值影響不大。

其他因素對吸磷的影響也是在於通過影響吸附材料的孔徑和吸附材料與溶液中的離子反應來達到影響吸附材料吸磷效果的。雖對於磷的吸附材料很多，本文所述有礦石黏土，金屬氧化物，但不同材料對磷的吸附量差異性很大，特別是有些天然的吸附材料，而有的改性材料吸附性能就很好。所以今後對磷吸附材料研究重點將在改性材料和複合材料。