Aktivoidun alumiinioksidin soveltaminen ja edut vedenkäsittelyssä

Vedenkäsittelyalalla aktivoitua alumiinioksidia käytetään laajasti juomaveden puhdistamisessa, teollisuuden jäteveden käsittelyssä ja erityisten epäpuhtauksien poistamisessa sen erinomaisen adsorptio suorituskyvyn, kemiallisen vakauden ja uusiutumisen vuoksi. Tehokkaana ja taloudellisena vedenkäsittelymateriaalina aktivoitu alumiinioksidi toimii hyvin fluoridin, arseenin, fosfaatin ja muiden raskasmetallien poistamisessa. Tämä artikkeli esittelee ominaisuudet ja mekanisminaktivoitu alumiinioksidi vedenkäsittelyä vartenyksityiskohtaisesti.

Aktivoidun alumiinioksidin ominaisuudet:

Aktivoitu alumiinioksidi on huokoinen, korkean pinnan alueen muoto, jolla on seuraavat ominaisuudet:

• Korkea pinta -ala (200-400 m²\/g), joka tarjoaa suuren määrän adsorptiopaikkoja.

• Vahva adsorptiokyky, poistamalla selektiivisesti epäpuhtaudet, kuten fluori, arseeni ja raskasmetallit.

• Kemiallinen stabiilisuus, happo- ja alkaliresistenssi, sopii erilaisiin pH -ympäristöihin (pH 5-9).

• Korkea mekaaninen lujuus, ei helppo jauheta, sopii pitkäaikaiseen käyttöön.

• Uusiutuvuus, adsorptiokyky voidaan palauttaa hapanpesulla tai korkean lämpötilan käsittelyllä, mikä vähentää käyttökustannuksia.

Aktivoidun alumiinioksidin vaikutusmekanismi vedenkäsittelyssä:

Aktivoitu alumiinioksidi poistaa epäpuhtaudet vedestä pääasiassa fysikaalisen adsorption ja kemiallisen adsorption avulla:

(1) Fluoridin poisto

• Fluori-ionit (F⁻) Vaihda ionit hydroksyyliryhmien (-OH) kanssa alumiinioksidin pinnalla:

AL2O3⋅NH2O +2 f− → AL2O3⋅ (n - 1) H2O⋅2f − +2 OH - AL2O3⋅NH2O +2 f− → AL2O3⋅ (n - 1) H2O⋅2f - {19}} OH−

• Sopii juomaveden käsittelyyn korkean fluoridialueilla.

(2) arseenin poisto

• Adsorboi (iii) ja (v), etenkin hapettumisolosuhteissa (kuten (v) on helpompi poistaa).

• Voidaan yhdistää hapettimiin (kuten KMNO₄) arseenin poistoasteen parantamiseksi.

(3) Raskasmetallin poistaminen

• Vahva adsorptiokyky lyijylle (pb²⁺), kadmium (cd²⁺), kromi (cr⁶⁺) jne.

• Pintakompleksointireaktio ja sähköstaattinen adsorptio toimivat yhdessä.

(4) fosfaatti- ja orgaanisen aineen adsorptio

• Käytetään fosfaatin (po₄³⁻) poistamiseen eutrofisissa vesistöissä.

• Sillä on myös adsorptiovaikutus joihinkin orgaanisiin epäpuhtauksiin.

Aktivoidun alumiinioksidin levittäminen vedenkäsittelyssä:

(1) Juomaveden puhdistus

• Fluoripoisto: Täytä suodatinsäiliö aktivoidulla alumiinioksidilla korkean fluoridin pohjaveden käsittelemiseksi.

• Arseenin poisto: Yhdistettynä rautasuolan modifioidulle alumiinioksidille adsorptiotehokkuuden parantamiseksi.

(2) teollisuusjäteveden hoito

• Sähköplantointi jätevedet: Poista raskasmetallit, kuten nikkeli (Ni²⁺) ja kupari (cu²⁺).

• Kemiallinen jätevesi: Adsorbien epäpuhtaudet, kuten orgaaninen rikki ja fenolit.

(3) erityinen vedenkäsittely

• Ydinjätevedenkäsittely: Adsorbiradioaktiiviset nuklidit (kuten uraani ja torium).

• Uima-altaan vedenpuhdistus: Korvaa osa kloorin desinfioinnista ja vähentää sivutuotteita.

Aktivoidun alumiinioksidin vertailu muihin adsorptiomateriaaleihin:

Edut Yhteenveto: Aktivoitu alumiinioksidi on kohdennettu enemmän epäorgaanisten epäpuhtauksien poistamiseen ja niillä on alhaiset uudistumiskustannukset.

Aktivoitu alumiinioksidisiitä on tullut tärkeä materiaali vedenkäsittelyn alalla tehokkaan adsorptiokyvyn, stabiilien kemiallisten ominaisuuksien ja uusiutuvien ominaisuuksien vuoksi. Erityisesti fluorin, arseenin ja raskasmetallien poistamisessa sillä on korvaamattomia etuja. Tulevaisuudessa modifikaatiotekniikan ja komposiittimateriaalien edistymisen myötä aktivoidun alumiinioksidin levitysalue laajennetaan edelleen, mikä tarjoaa taloudellisemman ratkaisun globaaliin vesiturvallisuuteen.