陰離子表面活性劑與鋁鹽吸附膠束絮凝去除苯甲酸的研究.pdf

1、表面活性劑因能顯著改變體系的界面狀態(tài)和性質(zhì)而被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)及日常生活中。它具有形成膠束包裹難溶性有機物的特點，成為難溶性有機物向環(huán)境轉(zhuǎn)移的載體，影響水質(zhì)和人類健康。表面活性劑類廢水成分復(fù)雜，通常采用絮凝等物理化學(xué)方法進行預(yù)處理，但絮凝過程受多種因素的影響。以陰離子表面活性劑與鋁鹽的絮凝為基礎(chǔ)的吸附膠束絮凝法(AMF)是一種操作簡單、成本較低的預(yù)處理方法，具有廣闊的發(fā)展前景，目前處于研究階段。
　　本文以十二烷基硫酸鈉(SD

2、S)和十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)為典型陰離子表面活性劑，硫酸鋁(Al2(SO4)3)為絮凝劑，苯甲酸(BA)為陰離子表面活性劑廢水的共存有機物，在表面活性劑膠束理論和現(xiàn)有水處理絮凝研究的基礎(chǔ)上，研究了不同CAl/CS, pH, CBA時，陰離子表面活性劑和BA的去除效果。從溶液化學(xué)的角度，推測了陰離子表面活性劑、Al2(SO4)3, BA之間的相互作用機理，并對反應(yīng)后的沉淀絮體進行掃描電鏡(SEM)和傅里葉紅外分析(FTIR)，從結(jié)構(gòu)

3、學(xué)方面驗證了相關(guān)結(jié)論。結(jié)果表明：
　　(1)BA是弱酸性有機物，在膠束的增溶作用下溶解度顯著增大。陰離子表面活性劑與Al2(SO4)3的吸附膠束絮凝可以有效去除BA，其去除方式可能主要包括：增溶于陰離子表面活性劑膠束內(nèi)部；與Al離子形成Al-BA絡(luò)合物而被膠束吸附；BA單體或Al-BA絡(luò)合物被絮體吸附或卷掃網(wǎng)捕。
　　(2)Al離子與BA的絡(luò)合作用是BA去除的一條重要途徑，Al鹽濃度(即CAl/CS的增大)有利于BA的去除，

4、但是高CAl/CS會增大溶液的離子強度，降低Al離子結(jié)合到膠束的化學(xué)活性，因此繼續(xù)增大CAl/CS時，BA的去除率不會繼續(xù)增大，陰離子表面活性劑的去除也不會明顯增強。CAl/CSDS和CAl/CSDBS分別為2.00和3.00時，SDS, SDBS, BA的去除效果較好。
　　(3)pH影響 Al離子水解和 BA解離，降低溶液的酸度會促進各種羥基鋁的生成和BA的解離。低pH不利于BA的去除，而高pH既不利于BA的去除，也不利于陰離

5、子表面活性劑的去除。pH4.0~5.0范圍內(nèi)，羥基鋁之間可能發(fā)生縮聚反應(yīng)，形成[Al2(OH)2(H2O)8]4+,[Al3(OH)4(H2O)10]5+等強絮凝劑，促進絮凝反應(yīng)的進行。同時，在該pH范圍內(nèi)，Al離子與BA的絡(luò)合作用較強，使得BA去除率較高，因此SDS, SDBS, BA去除的最佳pH范圍為4.00~5.00。
　　(4)對比兩種絮凝體系發(fā)現(xiàn)，在最佳 CAl/CS條件下，SDS-Al2(SO4)3絮凝體系更易脫穩(wěn)，