有机膨润土在废水处理中的应用及其进展

本文简单介绍了膨润土的基本性质，膨润土及改性膨润土在废水处理中的应用；重点综述了有机膨润土的制备方法，吸附水中有机物的性能、机理、规律及影响因素，有机膨润土在废水处理中的应用及其进展。     

有机膨润土处理乳化油废水研究

用不同有机复盖剂与膨润土为原料制得数种有机膨润土胙理乳化油废水,研究了最佳有机膨润土的破乳除油性能和适宜条件。试验结果表明,有机膨润土除油效果良好,对于浓度约２００ｍｇ／Ｌ的乳化油模拟废水,投加０．５０ｇ／Ｌ有机膨润土。     

酸性膨润土处理含重金属废水初探

比较了膨润土及酸性膨润土处理重金属离子的性能;着重探讨了酸性膨润土去除废水中铅、镉、镍、铜、铬、锌的适宜条件;将它用于电镀废水中重金属离子的处理,效果较好。     

成型膨润土和钛柱撑膨润土对水中Pb2+和氯乙酸吸附及再生

针对水中微量铅离子和氯乙酸的脱除，考察了成型膨润土及成型钛柱撑膨润土的吸附性能，得出对铅离子的吸附，成型膨润土、成型钛柱撑膨润土与粉末状活性炭性能相当，而对氯乙酸的吸附前两者要比粉末状活性炭低好多。确定了成型膨润土吸附氯乙酸后可用沸水煮沸30 min的方法再生，成型钛柱撑膨润土吸附氯乙酸后，可用500℃焙烧3 h的方法再生，再生的膨润土循环使用3次后性能降低明显。此外，还测得了成型的膨润土及成型的钛柱撑膨润土吸附铅离子和氯乙酸的等温线，计算出其对铅的最大吸附量分别为24.33 mg/g和15.47 mg/g。     

负载壳聚糖膨润土的制备及其吸附性能的影响

以天然膨润土和壳聚糖为原料,制得一种新型水处理剂——负载壳聚糖膨润土,研究了制备条件对酸性大红印染废水处理效果的影响。实验表明,当壳聚糖的浓度为30 g/L、膨润土质量与壳聚糖溶液体积之比为0.7、浸泡时间80 min、微烘时间15 min时,壳聚糖改性膨润土对酸性大红印染废水的脱色率可达97%。对改性土进行比表面积测定、电镜扫描及X-射线衍射等结构特性分析,证明壳聚糖的引入改变了膨润土在水中的分散状态,增强了其对污染物的吸附和离子交换能力。     

有机改性膨润土的稳定性研究

利用十六烷基三甲基溴化铵(HDTMAB)对膨润土进行有机改性,研究了不同振荡时间、振荡强度、温度、pH以及盐溶液浓度下改性后有机膨润土的稳定性。结果表明,表面活性剂用量为0.6CEC时,改性的膨润土比较稳定。在同一环境因素下,当表面活性剂用量大于0.6CEC时,有机膨润土的稳定性均随着改性剂用量的增加而降低。振荡时间、振荡强度以及反应温度对有机膨润土稳定性影响不明显;酸性条件下会降低有机膨润土的稳定性,而中性、碱性条件下,有机膨润土的稳定性会提高;对于0.6CEC改性的有机膨润土,当NaC l、CaC l2的浓度由0.2 mol/L增加到0.6 mol/L时有机膨润土的稳定性得到了显著的提高,浓度继续增大,稳定性下降。所以当外界NaC l或CaC l2浓度为0.6 mol/L时,0.6CEC改性的有机膨润土相对0.8CEC以及1.0CEC改性的膨润土稳定,可用做废水处理的吸附剂,且无二次污染。     

粉末状和颗粒状有机膨润土对克百威的吸附

用十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)和十二烷基苯磺酸钠(SDBS)制得粉末状CTMAB阳离子有机膨润土(简称CTMAB-膨润土)和CTMAB-SDBS阴阳离子有机膨润土(简称CTMAB-SDBS-膨润土),并利用聚乙烯醇(PVA)包埋固定化技术将2种粉末状有机膨润土制成颗粒状有机膨润土,研究了粉末状与颗粒状有机膨润土对水中克百威的吸附性能.结果表明:粉末状CTMAB-膨润土和CTMAB-SDBS-膨润土对克百威的吸附效果较好,最终去除率分别为90.9％和92.5％,颗粒状CTMAB-膨润土和CTMAB-SDBS-膨润土对克百威的最终去除率分别为55.5％和60.3％;有机膨润土对克百威的吸附等温线符合Freundlich方程;颗粒状有机膨润土吸附克百威最多可重复利用6次.     

羟基金属柱撑膨润土吸附氟的性能研究

将膨润土进行改性制得4种羟基金属柱撑膨润土,用XRD考察了层间结构,并将它们应用于含氟废水的吸附处理中,研究了各种吸附剂的吸附速率、介质的pH、吸附剂用量、饱和吸附曲线和吸附剂的重复使用性.结果表明,改性得到的羟基金属柱撑膨润土的层间距都明显变大,在实验条件下对氟离子的吸附性能为羟基铁铝复合柱撑膨润土>羟基铁柱撑膨润土>羟基铝柱撑膨润土.该类吸附剂对氟离子还具有较好的重复使用性.     

膨润土对海水中重油分散途径的影响研究

石油泄漏对海洋生态造成极大威胁。通过实验室模拟重油在海水中悬浮与扩散的情况,考察了膨润土在模拟海水中促进油滴分散的作用机制,以及振荡时间、膨润土表面特性和膨润土投加量对重油分散效率的影响。实验结果表明,2种膨润土颗粒均可以通过与重油形成聚结物(OMA)将油分散。改性膨润土(CTAB-B)与重油形成稳定OMA所需的时间远远小于未改性钠基膨润土(Na-B),形成时间分别为40、180min;CTAB-B与重油生成OMA的效率高于Na-B,在低膨润土投加量(为重油质量的10%)条件下,CTAB-B、Na-B与重油形成OMA的效率分别是70%和36%;Na-B参与形成的OMA结构单一,CTAB-B与重油形成多种OMA结构,油滴粒径有所增大,但油滴颗粒在水中的稳定性增强。研究结果对于海洋石油泄露的防治具有一定指导意义。     

膨润土对乳化油废水的吸附絮凝性能

采用膨润土吸附絮凝法处理乳化油废水,研究了絮凝剂的最佳用量及不同基质膨润土的效果比较和最佳用量,并与有机膨润土的处理性能作了比较。试验表明对于１５０－５００ｍｇ／Ｌ的乳化油废水用各种膨润土处理时,去除率在９０％以上。     

改性膨润土对J酸溶液和废母液处理效果

研究了改性膨润土对Ｊ酸溶液和Ｊ酸废母液的处理效果,结果表明,改性膨润土对Ｊ酸溶液的处理效果比Ｊ酸废母液要好,对Ｊ酸废母液的去除效果与ｐＨ和硫酸钠含量有关,在中性或弱碱性条件下,硫酸钠含量越低。对Ｊ酸废母液的去除率越高,最高可达到５０％左右。     

皂土对CuCl_2的吸附性能

研究了CuCl2在荷结构负电荷皂土上的吸附性能,考察了pH、无机以及有机添加剂等因素的影响,并结合IR和XRD实验结果探讨了吸附机理。研究表明,皂土对CuCl2有很强的吸附能力,其吸附动力学和吸附等温线分别符合准二级速率方程和Langmuir方程。初始pH增大,吸附量增加。无机以及有机添加剂均能能明显抑制吸附。Cu2＋在皂土上的吸附层在微观上可分为因化学键合作用而形成的内络合层和因静电作用而形成的外络合层。     

皂土对CuCl2的吸附性能

研究了CuCl2在荷结构负电荷皂土上的吸附性能,考察了pH、无机以及有机添加剂等因素的影响,并结合IR和XRD实验结果探讨了吸附机理。研究表明,皂土对CuCl2有很强的吸附能力,其吸附动力学和吸附等温线分别符合准二级速率方程和Langmuir方程。初始pH增大,吸附量增加。无机以及有机添加剂均能能明显抑制吸附。Cu2+在皂土上的吸附层在微观上可分为因化学键合作用而形成的内络合层和因静电作用而形成的外络合层。     

Diffusion of radionuclides in concrete and concrete-bentonite systems

Various construction materials are under consideration for nuclear waste repositories. Two important materials are concrete and bentonite clay, which will act as mechanical barriers and prevent convective water flow. These barriers will also retard transport (diffusion controlled) of dissolved radionuclides by a combination of mechanical constraints and chemical interactions with the solid.An important issue is the possible change of the initial sodium bentonite into the calcium form due to interaction with calcium from the concrete. The initial leaching of concrete was studied using radioactive spiked concrete in contact with compacted bentonite.Measurement were made of the diffusion of Cs, Am and Pu into 5 different types of concrete in contact with pore water. The diffusivity measured for Cs agrees reasonably well with data found in the literature. No movement could be measured for Am and Pu (< 0.2 mm), even though the contact times were extremely long (2.5 and 5 yr, respectively). The diffusion of Na, Ca and Cs from concrete into bentonite was also measured.     

纳米有机膨润土对苯酚的吸附性能研究

通过对天然膨润土改性,制备纳米有机膨润土并用于吸附苯酚,探讨了吸附时间、溶液pH、纳米有机膨润土投加量等因素对苯酚吸附的影响。结果表明,吸附在5 min内快速达到平衡,溶液pH可以影响苯酚在溶液中的状态,是影响苯酚吸附性能的重要因素。纳米有机膨润土吸附苯酚的过程可用伪二级反应动力学方程来描述,伪二级吸附速率常数为1.3 g/(mg.min)。吸附等温线符合Langmuir等温方程,在25℃时,Langmuir理论最大吸附容量可达到536.32 mg/g,吸附热力学参数表明吸附过程是自发的、放热的物理吸附过程。     

用丙二醇碳酸酯对膨润土进行活化的研究

膨润土及其产品GCL正广泛应用于城市垃圾填埋场的防渗系统中。但是膨润土的膨胀性能在成分复杂的液体(如渗滤液)中会大幅下降,从而直接影响防渗效果。在分析中,利用丙二醇碳酸酯对钠基膨润土进行活化,提高其耐化学性,并分析了其性能改善的机理。     

Porosity investigation of compacted bentonite using XRD profile modeling

Many countries intend to use compacted bentonite as a barrier in their deep geological repositories for nuclear waste. In order to describe and predict hydraulic conductivity or radionuclide transport through the bentonite barrier, fundamental understanding of the microstructure of compacted bentonite is needed. This study examined the interlayer swelling and overall microstructure of Wyoming Bentonite MX-80 and the corresponding homo-ionic Na(+) and Ca(2+) forms, using XRD with samples saturated under confined swelling conditions and free swelling conditions. For the samples saturated under confined conditions, the interparticle, or so-called free or external porosity was estimated by comparing the experimental interlayer distances obtained from one-dimensional XRD profile fitting against the maximum interlayer distances possible for the corresponding water content. The results showed that interlayer porosity dominated total porosity, irrespective of water content, and that the interparticle porosity was lower than previously reported in the literature. At compactions relevant for the saturated bentonite barrier (1.4-1.8 g/cm(3)), the interparticle porosity was estimated to ≤3%.     

膨润土吸附-微波催化氧化协同处理葡萄酒废水

采用膨润土吸附-微波催化氧化技术处理葡萄酒生产废水,考察了膨润土用量、H2O2用量、微波辐照时间、微波功率、pH等5个单因素对葡萄酒生产废水处理效果的影响。确定了最终反应条件为:膨润土用量2.6 g、H2O2用量2.1mL、功率720 W、加热时间25 min、pH为3.5。在此条件下,COD去除率达到了80%以上。结果表明,该方法可快速有效地处理葡萄酒生产废水。