ในด้านการบำบัดน้ำอลูมินาเปิดใช้งานมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการทำให้บริสุทธิ์น้ำดื่มการบำบัดน้ำเสียอุตสาหกรรมและการกำจัดสารมลพิษพิเศษเนื่องจากประสิทธิภาพการดูดซับที่ยอดเยี่ยมความเสถียรทางเคมีและการหมุนเวียน . เป็นวัสดุที่มีประสิทธิภาพ และกลไกของเปิดใช้งานอลูมินาสำหรับการบำบัดน้ำในรายละเอียด .
ลักษณะของอลูมินาที่เปิดใช้งาน:
ALUMINA ที่เปิดใช้งานเป็นรูปแบบอลูมินาที่มีรูพรุนและพื้นผิวสูงที่มีลักษณะดังต่อไปนี้:
•พื้นที่ผิวสูง (200-400 m²/g) ให้ไซต์การดูดซับจำนวนมาก .
•ความสามารถในการดูดซับที่แข็งแกร่งการเลือกมลพิษทางเลือกเช่นฟลูออรีน, สารหนูและโลหะหนัก .
•ความเสถียรทางเคมีความต้านทานกรดและอัลคาไลเหมาะสำหรับสภาพแวดล้อม pH ที่แตกต่างกัน (pH 5-9) .
•ความแข็งแรงเชิงกลสูงไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะบดเหมาะกับการใช้งานระยะยาว .
•ความสามารถในการหมุนเวียนความสามารถในการดูดซับสามารถกู้คืนได้โดยการล้างกรดหรือการรักษาอุณหภูมิสูงลดค่าใช้จ่ายในการดำเนินงาน .}
กลไกการออกฤทธิ์ของอลูมินาที่เปิดใช้งานในการบำบัดน้ำ:
อลูมินาที่เปิดใช้งานจะกำจัดมลพิษจากน้ำส่วนใหญ่ผ่านการดูดซับทางกายภาพและการดูดซับสารเคมี:
(1) การกำจัดฟลูออไรด์
•ฟลูออไรด์ไอออน (F⁻) แลกเปลี่ยนไอออนกับกลุ่มไฮดรอกซิล (-OH) บนพื้นผิวของอลูมินา:
Al2O3⋅NH2O +2 f− →Al2O3⋅ (N - 1) H2O⋅2F - +2 OH - Al2O3⋅NH2O +2 F - →Al2O3⋅ (N - 1) H2O⋅2F −
•เหมาะสำหรับการบำบัดน้ำดื่มในพื้นที่ฟลูออไรด์สูง .}
(2) การกำจัดสารหนู
• Adsorbs เป็น (iii) และ As (V) โดยเฉพาะอย่างยิ่งภายใต้เงื่อนไขออกซิไดซ์ (AS (V) ง่ายต่อการลบ) .
•สามารถรวมกับสารออกซิแดนท์ (เช่นkmno₄) เพื่อปรับปรุงอัตราการกำจัดสารหนู .
(3) การกำจัดโลหะหนัก
•ความสามารถในการดูดซับที่แข็งแกร่งสำหรับตะกั่ว (pb²⁺), แคดเมียม (cd²⁺), โครเมียม (cr⁶⁺), ฯลฯ .
•ปฏิกิริยาการซับซ้อนของพื้นผิวและการดูดซับไฟฟ้าสถิตทำงานร่วมกัน .
(4) การดูดซับฟอสเฟตและสารอินทรีย์
•ใช้สำหรับการกำจัดฟอสเฟต (po₄³⁻) ในแหล่งน้ำยูทโทรฟิค .
•นอกจากนี้ยังมีผลการดูดซับต่อมลพิษอินทรีย์บางชนิด .
การประยุกต์ใช้อลูมินาที่เปิดใช้งานในการบำบัดน้ำ:
(1) การทำให้บริสุทธิ์น้ำดื่ม
•การกำจัดฟลูออไรด์: เติมถังกรองด้วยอลูมินาที่เปิดใช้งานเพื่อรักษาน้ำใต้ดินฟลูออไรด์สูง .}
•การกำจัดสารหนู: รวมกับอะลูมินาดัดแปลงเกลือเหล็กเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการดูดซับ .
(2) การบำบัดน้ำเสียอุตสาหกรรม
•น้ำเสีย electroplating: กำจัดโลหะหนักเช่นนิกเกิล (ni²⁺) และทองแดง (cu²⁺) .
•น้ำเสียเคมี: สารดูดซับสารมลพิษเช่นซัลเฟอร์อินทรีย์และฟีนอล .
(3) การบำบัดน้ำพิเศษ
•การบำบัดน้ำเสียนิวเคลียร์: Adsorb nuclides กัมมันตภาพรังสี (เช่นยูเรเนียมและทอเรียม) .
•สระว่ายน้ำน้ำบริสุทธิ์: แทนที่ส่วนหนึ่งของการฆ่าเชื้อคลอรีนและลดผลพลอยได้ .
การเปรียบเทียบอลูมินาที่เปิดใช้งานกับวัสดุการดูดซับอื่น ๆ:
ลักษณะ |
อลูมินาเปิดใช้งาน |
คาร์บอนเปิดใช้งาน |
ซีโอไลต์ |
พื้นที่ผิวเฉพาะ |
200-400 m²/g |
500-1500 m²/g |
300-500 m²/g |
วัตถุการดูดซับหลัก |
ฟลูออไรด์, สารหนู, โลหะหนัก, |
สารอินทรีย์คลอรีน |
แอมโมเนียไนโตรเจนโลหะหนัก |
ประสิทธิภาพการฟื้นฟู |
ยอดเยี่ยม |
ปกติ (ง่ายต่อการอิ่มตัว) |
ปานกลาง |
ค่าใช้จ่าย |
ปานกลาง |
สูงกว่า |
ต่ำกว่า |
ข้อได้เปรียบสรุป: อลูมินาที่เปิดใช้งานมีเป้าหมายมากขึ้นในการกำจัดมลพิษอนินทรีย์และมีค่าใช้จ่ายในการฟื้นฟูต่ำ .
อลูมินาเปิดใช้งานได้กลายเป็นวัสดุสำคัญในด้านการบำบัดน้ำเนื่องจากประสิทธิภาพการดูดซับที่มีประสิทธิภาพคุณสมบัติทางเคมีที่มั่นคงและลักษณะทดแทน . โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการกำจัดฟลูออรีนสารหนูและโลหะหนัก โซลูชันประหยัดสำหรับความปลอดภัยของน้ำทั่วโลก .