膨潤土的固定化及其對水中污染物的吸附行為.pdf

1、膨潤土是一種新型的環(huán)境吸附材料，在環(huán)境污染控制和修復中有很好的應(yīng)用前景。本文評述了膨潤土的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及有機膨潤土的特性，重點總結(jié)了膨潤土吸附處理水中有機物、重金屬及其它污染物的研究現(xiàn)狀及機理，展望了膨潤土在廢水處理領(lǐng)域的研究趨勢。本文研究了膨潤土對復雜水體中表面活性劑的吸附。在此基礎(chǔ)上，研究了“膨潤土+表面活性劑”直接處理有機廢水過程中表面活性劑的最經(jīng)濟適宜投加量及表面活性劑的二次污染問題。重點研究了膨潤土的固定化技術(shù)，探討最佳的合成條

2、件及顆粒態(tài)膨潤土吸附污染物的動力學、熱力學特征及機理；從吸附效果、吸附后固液分離情況以及改性劑的脫附等方面，對粉末態(tài)膨潤土(P-Bent)與顆粒態(tài)膨潤土(G-Bent)進行定量比較。主要得到以下研究結(jié)論： (1)Na基膨潤土對陽離子表面活性劑的吸附去除效果最好，對陰離子表面活性劑基本不吸附，而對非離子表面活性劑的吸附去除效果介于上述兩者之間。SDBS在Ca基膨潤土上的吸附損失機理主要為沉淀作用，損失量在SDBS平衡濃度為1.5

3、CMC時達到極大值。CPC對膨潤土吸附TX-100的影響：低濃度為增強作用，高濃度為抑制作用。SDBS能顯著降低膨潤土對TX-100的吸附量。NaCl的存在，能顯著增強膨潤土對CPC的吸附量，并可使膨潤土對TX-100的去除率由56％提高到99％以上，且NaCl濃度與TX-100去除率成線性正相關(guān)。膨潤土對CPC的吸附為放熱過程，對TX-100的吸附為吸熱過程。 (2)長碳鏈表面活性劑的存在，可使膨潤土處理p-硝基苯酚的去除率

4、提高2倍以上。表面活性劑在膨潤土處理含p-硝基苯酚廢水中的最經(jīng)濟適宜的投加量與膨潤土陽離子交換容量(CEC)相當。與表面活性劑改性土相比，用相應(yīng)濃度的“膨潤土+表面活性劑”混合直接處理含p-硝基苯酚廢水更為有效，并可以省略制土環(huán)節(jié)，節(jié)約成本，且基本不會增加表面活性劑二次污染。 (3)采用包埋技術(shù)，用控制變量法，得出了制備顆粒態(tài)膨潤土的最優(yōu)化條件。在較高CEC載量(＞0.5CEC)改性下G-Bent對重金屬的去除效果明顯好于P-

5、Bent。在1.0～1.5CEC載量改性下，G-Bent對有機物的吸附去除率與P-Bent相當，都達到了90％以上，且不存在固液分離的問題，不需離心或過濾，基本解決了膨潤土應(yīng)用于廢水處理中固-液分離難的問題，且表面活性劑及PVA的脫附量均很小，不會產(chǎn)生二次污染。膨潤土對β-萘酚的吸附等溫線均可以用Langmuir和Freundlich吸附等溫式進行很好的擬合。在試驗濃度范圍內(nèi)(0～1000mg/L)，G-Bent和P-Bent對β-萘酚