沸石改性技术在处理 6 价铬废水中的应用及研究进展

沸石改性技术在处理 6 价铬废水中的应用及研究进展

铬作为污染环境的主要毒性重金属之一，对人体还有巨大的致癌作用，尤其是六价铬，其毒性最大。一般来说，六价铬废水主要来自铬酸盐化工厂和电镀厂，其常用的处理方法有化学还原、离子交换、钡盐沉淀和电解等。沸石作为一种天然矿物，主要成分是一种具有骨架结构的多孔含水铝硅酸盐晶体。硅铝结构本身带负电荷，使得其具有良好的离子交换能力；而且沸石的比表面积很大，因此有很强的吸附能力。目前，大部分研究集中在沸石或改性沸石对重金属阳离子和非离子有机物的吸附，对阴离子重金属化合物的吸附研究还很少。 由于天然沸石表面带负电荷，对阴离子型铬化合物的去除效果不理想，必须对沸石进行改性。采用季铵盐表面活性剂对沸石进行改性，研究新制备的有机沸石对水中重铬酸根阴离子的吸附性能。结果表明，改性有机沸石对水中重铬酸根阴离子的吸附效果良好，具有良好的应用前景。

在相关研究人员的实验中，当模拟废水中沸石投加量一开始较少时，特别是1.0与3.0 g的对比，去除效果非常明显，铬的去除率提高了20.04%。 但随着沸石投加量的不断增加，去除效果变得不那么明显，在加入8.0 g和3.0 g时，去除率仅提高了12.6%，增长非常缓慢，基本没有变化。 因此出于成本考虑，天然沸石投加量应选择为3.0 g，这样不仅节省了成本，也为后续的实验步骤省去了不必要的麻烦，可操作性和去除效果都非常理想。

但由于沸石的孔径较小，孔道较少，容易被堵塞且相互之间的连通性较差，导致去除效果降低。另外由于天然沸石的孔径较小，对重金属的吸附效果并不理想，而所需的沸石用量相当大，因此需要对沸石进行改性。改性沸石可以增加孔隙率和表面活性，从而提高沸石的吸附性能、离子交换性能和催化性能，使铬元素能更大程度地被吸附。

通过对天然沸石与改性沸石对铬的吸附模拟试验分析，可以证明改性沸石的吸附能力更强，是天然沸石的19倍，改性后的吸附效果更加理想，值得应用推广。