隨著社會和經濟的發(fā)展，水資源危機已成為世界各國共同面對的全球性問題。我國水資源十分貧乏，北方是水源性“貧水”，南方是水質性“貧水”，它嚴重制約著我國經濟和社會的持續(xù)發(fā)展，多年來工廠、企業(yè)有不斷改革生產工藝，節(jié)約用水，技術人員在開發(fā)海水淡化技術，環(huán)保戰(zhàn)線在進行廢水處理資源化研究等。實踐證明，依靠科學技術是解決水資源危機最有效的途徑。
廢水處理資源化研究更是環(huán)保行業(yè)面廣量大的工作，其中水處理劑是廢水處理中必不可少的材料，以往所用的水處理劑解決水污染可達到一定標準，但不徹底，同時還會帶來一些新的污染。而新型環(huán)保硅藻精土系列水處理劑開發(fā)與應用不僅使污水凈化，還可滿足回用要求，它已成為水處理領域新的熱點和亮點。
１硅藻精土系列的來源、特性及作用
１．１來源
硅藻是生活在湖泊和海洋中的微體硅質生物。天然硅藻土是古代單細胞植物硅藻的遺骸，經多年成巖作用而形成的具有多孔性生物硅質沉積巖。中國硅藻土資源占世界第二位。
我國在１９３５年發(fā)現硅藻土礦，從６０年代開始研究硅藻土，用在工業(yè)上作保溫材料和過濾材料。在工業(yè)上人們是將硅藻土中Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、ＣａＯ、ＭｇＯ等作為雜質除去，保留硅藻的多孔性，將其作為過濾材料，在許多領域已得到廣泛應用。但將硅藻土改性后的新材料用于廢水處理尚屬新的嘗試。用于廢水處理時 Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、ＣａＯ、ＭｇＯ 等這些所謂“雜質”恰恰需要保留，因為這些“雜質”——金屬氧化物都是凈化水質所需的有效成份。
在我國硅藻土礦分布很廣，但不是什么硅藻土都可以用來作水處理劑，優(yōu)質天然硅藻土的主要成份為非晶質約占６５％～９０％，其次為Ａｌ２Ｏ３（約占１５％～２０％），另外還有少量Ｆｅ２Ｏ３、ＣａＯ、ＭｇＯ等，僅有那些非晶質ＳｉＯ２ 含量高的優(yōu)質硅藻土經過系列加工，方可作為水處理劑應用。天然硅藻土中還有粘土、石黃砂、碎礦屑等，通過選礦去除這些雜質，再經活化處理，添加一定量改性物質，形成用于廢水處理時所需的各種類型的硅藻精土，也即本文所介紹的新型水處理劑。
１．２特性及作用
改性硅藻土（硅藻精土）形狀為圓藻內有無數篩網狀，故又稱圓篩
藻，ｐＨ＝７左右，粉末狀。表觀密度為０．３～０．４ｇ／ｃｍ３，比表面積為５０～６０ｍ２／ｇ，數量為２～２．５億個／ｇ，孔徑為７～１２５ｎｍ。
物質的結構決定了它的性能，硅藻土經過活化和改性后不僅比表面積大，微孔極多，對有機和無機膠體顆粒具有很強的吸附性，其吸附能力是自身質量的３～４倍。同時因為硅藻土中Ｆｅ２Ｏ３、ＣａＯ、ＭｇＯ 等金屬氧化物存在，與酸反應后生成可溶性鹽類，水解后具有很好的混凝作用，混凝時所形成的硅藻泥層具有很好的過濾作用。正因為硅藻精土同時具有混凝、吸附和過濾三大作用，所以在廢水處理時在特定的設備中充分發(fā)揮硅藻土的作用，可有效地降解廢水中的ＣＯＤ，去除 ＳＳ 及細菌，使出水水質達到高度凈化目的，其效果會優(yōu)于一般靠單一作用的水處理劑的效果則不難理解了。
２ 工程應用
在廢水處理中針對不同水質，采用不同類型硅藻精土水處理劑。在處理工藝中，硅藻技術所處定位不同，可發(fā)揮作用的側重點也不同。它與其他物化工藝或與生化工藝的有機組合可以收到高效——時間短、效果好；低耗——占地少、投資省、運行費用低的綜合效果，同時解決許多常規(guī)工藝難于解決的技術難點。
２．１在印染廢水處理中的應用
原來印染廢水常用的Ａ／Ｏ 法工藝，即水解酸化＋好氧生化＋物化處理工藝一般可以達到綜合污水排放ＧＢ８９７８－１９９６的二級標準，即出水要求ＣＯＤｃｒ≤１５０ｍｇ／Ｌ即可；但要達到一級標準，即ＣＯＤｃｒ ≤１００ｍｇ／Ｌ，則有難度。因為剩下的ＣＯＤ差不多是生物很難降解的物質，再延長生化時間意義也不大，常常事倍功半。為確保達一級標準，需增加一級深度處理工藝，如：用生物活性炭、生物濾池、二氧化氯氧化、光催化氧化等方法。而這些方法或因處理效率不佳、或因費用高昂、或因設備質量問題，或因管理不夠嚴格，常要維修，在具體工程中較難實施。
現在采用硅藻技術代替原工藝中的一般物化工藝，即作為印染廢水生化處理后的深度處理，真正起到把關作用，出水很容易達到一級排放標準。
１）凈化原理在經過生化處理后的印染污水中投入微量改性硅藻土，在機械（或其他形式）攪拌作用下，使其迅速分散于污水中，硅藻表面的不平衡電位與污水中的帶電離子產生“范德華”引力和鍵橋作用，促使膠體“脫穩(wěn)”，污水中污染物迅速絮凝、沉淀，加上改性硅藻土具有巨大表面積、孔隙和吸附力，把超細微粒物質吸附到硅藻土表面，形成鏈式網狀結構，當污水在特制的一體化專業(yè)設備中順利完成混凝、吸附、過濾３個過程，同時還在設備中通過最終的固液分離后，使廢水中難以降解的ＣＯＤ、ＳＳ、色素等進一步去除，從而使出水水質達到高度凈化目的，出水：ＣＯＤｃｒ＜１００ｍｇ／Ｌ，色度４～８倍，ＳＳ＜１０ｍｇ／Ｌ。
２）改性硅藻土在印染廢水中的使用效果
據南京嘉慶科技實業(yè)有限公司在多家綜合性印染廠運行入硅藻土凈水設備，將經生化處理后的廢水（ＣＯＤｃｒ為１４０～２１０ｍｇ／Ｌ）進入硅藻土凈水設備，出水ＣＯＤｃｒ 為６０～９０ｍｇ／Ｌ，去除率為４０％～６６．６％，這是一般物化工藝很難達到的。印染廢水經過系列處理后，最后余下的污染物很難降解，一般深度處理工藝的ＣＯＤｃｒ 去除率＜３０％。對幾種印染廢水深度處理工藝的效果進行比較，結果如表１所示。
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