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重庆石英砂:改性石英砂滤料及常用改性剂

石英砂是一种广泛用于各种给水处理、污水处理和环境治理的净水材料。但由于石英砂滤料表面孔隙少，比表面积和等电点较低，在正常条件下带负电，使得它对水中有毒物质(重金属离子等)、细菌、病毒和有机物的去除效果很不理想。通过在石英砂表面附着不同功能的物质，改善石英砂滤料表面的性质，制成具有优良吸附性能和一定机械强度的改性滤料，将使石英砂滤料在水处理中具有更广阔的应用前景。

石英砂改性即在普通石英砂滤料的表面通过化学反应涂上一层改性剂(通常为金属氧化物和氢氧化物)，从而改变原滤料颗粒表面物理化学性质，以提高滤料对某些特殊物质的吸附能力及增强滤料的截污能力，达到改善出水水质的目的。实践表明，改性滤料能充分地发挥增加滤料的比表面积和强化吸附的能力，达到与水中各类有机物、细菌、藻类接触过程中由表面改性剂所产生的强化吸附和氧化净化功能。改性滤料不但能吸附大分子和胶体有机物，同时还可以大量吸附和氧化水中重金属离子和小分子可溶性有机物。

适合做滤料改性剂的材料有很多种，常用的包括Fe系、Al系氧化物或氢氧化物，锰的氧化物，镁的氧化物及稀土类金属配合物等。其中，Fe系和Al系水合氧化物、氢氧化物是广泛采用的改性剂。活性氧化镁具有较大的比表面积和空隙，因此具有较强的吸附能力。稀土类金属配合物是新型材料的代表，可以改善常规滤料表面结构，增加滤料表面吸附位置，对水中的杂质如重金属离子和部分无机离子有很好的去除效果。但稀土类金属化合物作为改性剂不能很好地和载体结合，一定程度上限制了它们的广泛使用。此外，把含有各种特殊基团的高分子有机化合物负载于滤料表面，或者结合在金属氧化物上，利用其上的官能团提高滤料的吸附性能也是当前研究的方向。

改性石英砂在重金属离子、水中阴离子型有害物质(砷、硒、氟)及水中的有机物、微生物的过滤去除方面都进行过实验室研究，取得了一些实验室研究成果。