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采用硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑和鋁酸酯偶聯(lián)劑對石英砂進(jìn)行表面改性，以制備親油疏水性濾料。研究得出，鈦酸酯偶聯(lián)劑改性石英砂的*佳工藝條件為：偶聯(lián)劑用量15%，反應(yīng)溫度90℃，攪拌時(shí)間15 min；硅烷偶聯(lián)劑和鋁酸酯偶聯(lián)劑改性石英砂的*佳工藝條件均為：偶聯(lián)劑用量15%，反應(yīng)溫度110℃，攪拌時(shí)間15 min。水對鈦酸酯偶聯(lián)劑改性石英砂濾料的潤濕重量由改性前的1.5589 g降低到0.0282 g，水對硅烷偶聯(lián)劑改性石英砂濾料的潤濕重量降低到0.0607 g，水對鋁酸酯改性石英砂濾料的潤濕重量降低到0.2664 g。靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)表明，硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑和鋁酸酯偶聯(lián)劑改性石英砂濾料對油的吸附容量分別增加了33.67%、42.87%和22.30%。XPS和FT-IR分析表明，偶聯(lián)劑均以化學(xué)鍵的方式包覆在石英砂濾料表面，結(jié)合穩(wěn)定。
過濾是污水深度處理的主要工藝之一。而濾料作為深床過濾技術(shù)的關(guān)鍵也在不斷地進(jìn)步和發(fā)展。作為濾料不僅要資源豐富，硬度大，抗腐蝕性好，密度大，機(jī)械強(qiáng)度高，截污能力強(qiáng)，使用周期長等特點(diǎn)外，還必須具有較強(qiáng)的吸附性。石英砂是使用*早，也是應(yīng)用較廣泛的過濾介質(zhì)，是廢水處理的理想濾料。但其為親水礦物，吸油率低，對含油廢水的處理效果較差。為改善其與油類物質(zhì)之間的親和性，須進(jìn)行表面改性。對復(fù)合材料進(jìn)行表面改性，使其具有優(yōu)良的表面性質(zhì)（吸附、分散和潤濕性），從而大大提高材料的市場競爭力。因此固體表面改性的研究不僅具有學(xué)術(shù)意義，更有重要的使用價(jià)值。
石英砂濾料表面改性是通過物理化學(xué)反應(yīng)改變原濾料顆粒表面的化學(xué)結(jié)構(gòu)，使之成為親油疏水性的填料，以此來提高含油廢水的處理效果。偶聯(lián)劑是一類具有兩性結(jié)構(gòu)的表面改性劑，其分子一端的親無機(jī)物基團(tuán)與石英砂表面的羥基發(fā)生化學(xué)反應(yīng)*，將另一端非極性較強(qiáng)的有機(jī)分子鏈接枝到濾料表面，從而提高石英砂濾料對油類物質(zhì)的潤濕性。硅烷偶聯(lián)劑KH-550、鈦酸醋DN-101和鋁酸酯DL-411是研究和應(yīng)用較早的偶聯(lián)劑，其性質(zhì)和作用機(jī)理比較成熟。故本實(shí)驗(yàn)分別用KH-550、DN-101和DL-411對石英砂濾料進(jìn)行表面改性，并通過測定改性前后濾料表面的潤濕性，從中篩選出一種較佳的改性劑，為改性濾料的制備提供依據(jù)。
眾多科學(xué)工作者的研究早已表明，過濾不是簡單的機(jī)械篩濾，它包括了遷移和附著2個(gè)過程。尤其是深床過濾用于含油廢水過濾時(shí)，工作的機(jī)理主要是吸附作用，而篩除作用是次要的。故本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)以下靜態(tài)吸附除油實(shí)驗(yàn)證實(shí)改性石英砂濾料的確能提高含油廢水的去除率效果。
1實(shí)驗(yàn)部分
1.1實(shí)驗(yàn)材料與試劑
石英砂濾料（20~30目，河南省鞏義市宏達(dá)濾料廠；硅烷偶聯(lián)劑KH-550、鈦酸酯偶聯(lián)劑DN-101、鋁酸酯偶聯(lián)劑DL-411（南京品寧化工有限公司）；昆侖天哥SD40型汽油機(jī)油（中國石油潤滑油公司）；硝酸、乙醇、硫酸、氯化鈉和無水硫酸鈉（分析純）。