S rýchlym rozvojom industrializácie a urbanizácie sa znečistenie vody stáva čoraz závažnejším, najmä nadmerné úrovne škodlivých látok, ako je fluorid, arzén a ťažké kovy, ktoré vážne ohrozujú ľudské zdravie a ekologické prostredie .aktivovaný hliníksa stal jedným z dôležitých materiálov v oblasti úpravy vody z dôvodu vynikajúceho adsorpčného výkonu, chemickej stability a hospodárstva .
Charakteristiky aktivovaného hlinitého na úpravu vody
Vysoko špecifická plocha povrchu: Poskytuje veľké množstvo adsorpčných miest .
Pórovitá štruktúra: Mikropóry a mezopóry sú distribuované, vhodné na adsorpciu molekúl rôznych veľkostí .
Chemická stabilita: kyselina a alkalická odolná, vhodná pre rôzne podmienky vody .
Selektívna adsorpcia: Má silnú afinitu k znečisťujúcim látkam, ako je fluorid, arzén a fosfát .
Obnoviteľnosť: Adsorpčná kapacita je možné obnoviť zahrievaním alebo chemickým čistením .
Aplikácia aktivovaného hlinitého pri úpravách vody
1. čistenie pitnej vody
(1) Odstránenie fluoridu
Fluorid je nevyhnutným stopovým prvkom pre ľudské telo, ale nadmerný príjem môže viesť k chorobám, ako je zubná fluoróza a kostrová fluoróza {., aktivovaný hliník môže účinne odstrániť fluoridové ióny z vody prostredníctvom výmeny iónov a povrchovej adsorpcie a je obzvlášť vhodný na čistenie vodnej vody vo vysokých fluoridových oblastiach .}}}}}}}}}}}}}
(2) odstránenie arzénu
Arsenic je vysoko toxická znečisťujúca látka . aktivovaný hliník môže účinne adsorbovať arzenát, ale jeho adsorpčná kapacita pre arzenit je slabá . Preto je často potrebné použiť oxidant na prevod AS (iii) na (v) na zvýšenie rýchlosti odstraňovania {}}}}}}}}}
2. čistenie priemyselnej odpadovej vody
• Odstraňovanie fosfátov: Používa sa na čistenie odpadových vôd v odvetviach, ako je elektroplatovanie a hnojivá, aby sa zabránilo eutrofizácii vodných útvarov .
• Adsorpcia ťažkých kovov: Môže odstrániť škodlivé kovové ióny, ako je olovo, kadmium a chróm .
• Odstraňovanie organických znečisťujúcich látok: Niektoré aktivované hlinitého má tiež určitú adsorpčnú kapacitu pre organické látky, ako sú farbivá a fenoly .
3. Iné aplikácie
• Disiccant: Používa sa na dehydratáciu plynov alebo kvapalín .
• Catalyst Carrier: Používa sa na podporu katalyzátorov v chemickom priemysle .
Adsorpčný mechanizmus aktivovaného hlinitého
Adsorpčný procesaktivovaný hliníkZávisí to hlavne od nasledujúcich mechanizmov:
1. povrchová hydroxylová výmena: Anióny vo vode (napríklad f⁻, aso₄³⁻) podstúpite náhradnú reakciu s hydroxylovými skupinami na povrchu aluminy .
2. elektrostatická adsorpcia: povrch hliníka je pozitívne nabitý a môže adsorbovať negatívne nabité ióny .
3. Fyzikálna adsorpcia: Molekuly sú adsorbované van der Waalsovými silami poréznych štruktúr .
Účinnosť adsorpcie je ovplyvnená faktormi, ako je hodnota pH, počiatočná koncentrácia znečisťujúcich látok, kontaktný čas a teplota ., je potrebné optimalizovať procesné parametre, aby sa zlepšil účinok spracovania .