เปิดใช้งานอลูมินาสำหรับการบำบัดน้ำ

ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของอุตสาหกรรมและการกลายเป็นเมืองมลพิษทางน้ำกำลังรุนแรงขึ้นเรื่อย ๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระดับที่มากเกินไปของสารที่เป็นอันตรายเช่นฟลูออไรด์สารหนูและโลหะหนักซึ่งคุกคามสุขภาพของมนุษย์อย่างจริงจังและสภาพแวดล้อมทางนิเวศวิทยา . ในเทคโนโลยีการบำบัดน้ำจำนวนมากอลูมินาเปิดใช้งานได้กลายเป็นหนึ่งในวัสดุสำคัญในด้านการบำบัดน้ำเนื่องจากประสิทธิภาพการดูดซับที่ยอดเยี่ยมความเสถียรทางเคมีและเศรษฐกิจ .

พื้นที่ผิวจำเพาะสูง: มีไซต์การดูดซับจำนวนมาก .

โครงสร้างที่มีรูพรุน: micropores และ mesopores มีการกระจายเหมาะสำหรับการดูดซับโมเลกุลที่มีขนาดต่างกัน .

ความเสถียรทางเคมี: ความต้านทานกรดและอัลคาไลเหมาะสำหรับสภาพน้ำที่หลากหลาย .

Selective Adsorption: มีความสัมพันธ์ที่ดีสำหรับมลพิษเช่นฟลูออไรด์, สารหนูและฟอสเฟต .

การต่ออายุ: ความสามารถในการดูดซับสามารถกู้คืนได้โดยการทำความร้อนหรือการทำความสะอาดสารเคมี .

1. การบำบัดน้ำดื่ม

(1) การกำจัดฟลูออไรด์

ฟลูออไรด์เป็นองค์ประกอบการติดตามที่จำเป็นสำหรับร่างกายมนุษย์ แต่การบริโภคที่มากเกินไปสามารถนำไปสู่โรคเช่นฟลูออโรซิสทันตกรรมและฟลูออโรซิสโครงกระดูก . อะลูมินาที่เปิดใช้งานสามารถกำจัดไอออนฟลูออไรด์ออกจากน้ำผ่านการแลกเปลี่ยนไอออนและการดูดซับพื้นผิว

(2) การกำจัดสารหนู

สารหนูเป็นมลพิษที่เป็นพิษสูง . การเปิดใช้งานอลูมินาสามารถดูดซับสารตัวแข็งได้อย่างมีประสิทธิภาพ แต่ความสามารถในการดูดซับของ arsenite นั้นอ่อนแอ . ดังนั้นจึงจำเป็นต้องใช้ออกซิแดนท์เพื่อแปลงเป็น (iii)

2. การบำบัดน้ำเสียอุตสาหกรรม

•การกำจัดฟอสเฟต: ใช้สำหรับการบำบัดน้ำเสียในอุตสาหกรรมเช่นการชุบด้วยไฟฟ้าและปุ๋ยเพื่อป้องกัน eutrophication ของแหล่งน้ำ .}

•การดูดซับโลหะหนัก: สามารถลบไอออนโลหะที่เป็นอันตรายเช่นตะกั่วแคดเมียมและโครเมียม .

•การกำจัดสารมลพิษอินทรีย์: อลูมินาที่เปิดใช้งานบางตัวยังมีความสามารถในการดูดซับบางอย่างสำหรับสารอินทรีย์เช่นสีย้อมและฟีนอล .

3. แอปพลิเคชันอื่น ๆ

• desiccant: ใช้สำหรับการคายน้ำของก๊าซหรือของเหลว .

•ตัวเร่งปฏิกิริยา: ใช้เพื่อสนับสนุนตัวเร่งปฏิกิริยาในอุตสาหกรรมเคมี .

กระบวนการดูดซับของอลูมินาเปิดใช้งานส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับกลไกต่อไปนี้:

1. การแลกเปลี่ยนไฮดรอกซิลพื้นผิว: แอนไอออนในน้ำ (เช่นf⁻, aso₄³⁻) ได้รับปฏิกิริยาทดแทนกับกลุ่มไฮดรอกซิลบนพื้นผิวของอลูมินา .

2. การดูดซับไฟฟ้าสถิต: พื้นผิวของอลูมินามีประจุบวกและสามารถดูดซับไอออนที่มีประจุลบ .

3. การดูดซับทางกายภาพ: โมเลกุลถูกดูดซับโดยกองกำลังของโครงสร้างที่มีรูพรุน .

ประสิทธิภาพการดูดซับได้รับผลกระทบจากปัจจัยต่าง ๆ เช่นค่า pH, ความเข้มข้นของมลพิษเริ่มต้น, เวลาสัมผัสและอุณหภูมิ . พารามิเตอร์กระบวนการจำเป็นต้องได้รับการปรับให้เหมาะสมเพื่อปรับปรุงผลการรักษา .}