PDMDAAC改性膨润土处理染料废水的实验研究

膨润土是一种以蒙脱石为主要成分的粘土,被广泛应用于染料废水脱色、有机废水处理等领域.实验以寻求一种新型水处理剂为目标,采用膨润土为原料,PDMDAAC为改性剂,制备新型改性膨润土——PDMDAAC改性膨润土,并应用于染料废水处理中.PDMDAAC改性膨润土最佳制备条件为改性剂为6 g原土投加量为12 g、改性时间为40 min、改性温度为45℃.单因素实验确定PDMDAAC改性膨润土处理分散深蓝染料废水100 mL的最佳处理工艺条件为:改性膨润土投加量为3 g、pH9、搅拌时间为45 min、搅拌速度250 r/min,分散深蓝染料废水原水浓度为100 mg/L.正交实验对工艺条件进行验证,结果表明:分散深蓝染料废水100 mL,分散深蓝染料废水原水浓度小于150 mg/L,改性膨润土投加量为3 g,搅拌时间60 min,搅拌速率为250 r/min,pH为9,在此基础上进行实验,染料废水脱色率可达98％.     

阳离子聚丙烯酰胺改性膨润土对靛蓝的吸附性能

采用CPAM(阳离子聚丙烯酰胺)改性膨润土作为吸附材料,对靛蓝进行吸附研究,考察膨润土投加量、溶液的pH、反应温度、吸附时间及溶液初始ρ(靛蓝)对吸附效果的影响,并对膨润土的性能进行了表征. 结果表明,CPAM改性膨润土对靛蓝的去除率随着投加量的增加迅速增加,最佳投加量为3g/L,达到吸附平衡所需时间为40min. 当溶液pH为4.0~10.0时,CPAM改性膨润土均能保持较大吸附量,并且pH的变化对吸附量影响较小;当溶液pH大于10.0时,吸附量明显降低. CPAM改性膨润土对靛蓝的吸附动力学符合拟一级动力学方程,热力学符合Langmuir和Freundlich方程,回归系数均达0.99以上;pH为6.0时,最大吸附量为5287.0mg/g,是未改性膨润土吸附量的21.4倍,吸附性能比未改性膨润土有显著提高. 通过比表面积的测定及红外光谱和透射电子显微镜分析发现,CPAM与钠基膨润土土层中的阳离子发生离子交换反应,CPAM改性膨润土疏水性增强,层间结构发生变化,同时外比表面积增大,对有机染料的吸附作用增加,说明改性后的膨润土在结构和性能上明显优于未改性膨润土.      

改性低品质膨润土处理柴油废水

选择阴阳离子十六烷基三甲基溴化铵CTMAB-十二烷基磺酸钠SDBS改性低品质膨润土,在8%的CTMAB:SDBS=5:1有机膨润土用量6.0 g/L,温度30℃,pH4~8之间,搅拌速度150 r/min,搅拌时间30 min的最优条件下,对50.0 mg/L的柴油吸附量可达到8.06 mg/g。改性后膨润土阳离子交换容量增加了1.6倍。红外光谱图和XRD谱图显示,表面活性剂已经进入膨润土层间。有机膨润土可同时吸附废水中的重金属铬和柴油,吸附均符合Freundlich等温式,对柴油的吸附是分配作用和表面吸附共同作用的结果,对重金属铬主要是表面吸附。     

CPAM二次改性有机膨润土的脱色性能研究

分别用十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)和阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)改性钠基膨润土,并用CPAM二次改性CTMAB插层膨润土,分析了三种改性后的膨润土的结构并研究了对模拟印染废水的吸附脱色性能。结果表明,经过CPAM二次改性过的CTMAB插层膨润土的层间距d001大于CTMAB改性膨润土、CPAM改性膨润土和钠基膨润土,且二次改性膨润土的脱色效果最佳。用50mg二次改性膨润土处理200mL浓度为30mg/L的活性艳红模拟印染废水时脱色率就可达90%以上,且沉降速度快,表现出良好的吸附、脱色、絮凝沉降的协同效应。     

CTMAB/CPAM复合改性膨润土吸附水中苯酚和硝基苯

用十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)和阳离子型聚丙烯酰胺(CPAM)改性膨润土,制得系列CTMAB-膨润土(C-Bt)、CPAM-膨润土(P-Bt)和复合改性膨润土(C/P-Bt).采用XRD分析了各类有机膨润土的底面间距,并比较了它们吸附水中苯酚和硝基苯的性能.结果显示,C/P-Bt的底面间距大于相应的C-Bt和P-Bt,表明CTMAB与CPAM能同时层插到膨润土层间.C/P-Bt吸附性能优于C-Bt及C-Bt加P-Bt,在相同平衡浓度下(苯酚为7 045 mg/L,硝基苯为409 mg/L),60C/4%P-Bt对苯酚和硝基苯的吸附量分别为150 mg/g和69 mg/g,吸附量比60C-Bt分别提高了26%和28%,比60C-Bt加4%P-Bt分别提高了22%和26%,表现出明显协同吸附效应.这说明CTMAB在C/P-Bt层间的排列模式受CPAM的影响,形成了对有机物亲和能力更强的吸附介质.该新型有机膨润土在有机污染控制中有良好的应用前景.     

铝钛柱撑系列改性膨润土处理含铬废水的应用研究

以钠基膨润土为原料,制备了铝钛无机柱撑、铝钛有机柱撑系列改性膨润土,比较了膨润土原土及铝钛无机有机柱撑改性膨润土处理含铬废水的性能,探讨了改性膨润土用量、pH值、搅拌时间等因素对膨润土吸附Cr(Ⅵ)实验的影响。结果表明:有机柱撑改性膨润土、无机柱撑改性膨润土对废水的处理效果明显好于原土;膨润土用量、废水的pH对Cr(Ⅵ)的吸附效率影响很大;在无机柱撑改性中,当pH为4,投加量为6g L,搅拌时间为30min,Cr(Ⅵ)质量浓度为30mg L时,Cr(Ⅵ)去除率达到66 5%;在有机柱撑改性中,当pH为5,投加量为6g L,搅拌时间为30min,Cr(Ⅵ)质量浓度为30mg L时,Cr(Ⅵ)去除率达到94 6%;铝钛无机、有机柱撑改性膨润土对铬离子水样处理的吸附等温线均符合Langmuir吸附等温方程,饱和吸附量和Langmuir常数分别为9 823,8 790mg g和4 5167,4 327。      

PAFC/CTS/红粘土复合絮凝剂对天然胶乳废水的处理

采用聚合氯化铝铁(PAFC)与壳聚糖(CTS)、红粘土复合,制备三元复合絮凝剂,并对胶乳废水进行处理。分别考察了絮凝剂各组分配比、絮凝剂投加量、絮凝搅拌强度对天然胶乳废水的浊度去除率和COD去除率的影响。研究结果表明,当以300 r/min搅拌2min,80¹00 r/min搅拌5 min,15100 r/min搅拌5 min,15²5 r/min搅拌10 min,聚合氯化铝铁/壳聚糖复合絮凝剂组分质量比为PAFC:CTS=1:0.16,投加量为6 mL/L,红粘土投加量0.09 g/L时,静置沉降10 min时对废水浊度去除率和24 h COD去除率分别达98%和80%以上。比单独使用PAFC絮凝剂减少了约一半的投料量。此外,通过扫描电镜观察絮体形貌,初步探讨了絮凝机理,可能是在絮凝体系中引入壳聚糖后,不仅能够保持PAFC絮凝过程中的电中和性能,还能发挥壳聚糖大分子链的吸附架桥性能,从而大大提高复合絮凝剂的絮凝能力。     

制药污泥热解制备生物炭及对制药废水的吸附处理性能分析

利用制药污泥热解制备生物炭,考察ZnCl₂活化条件对生物炭吸附性能的影响,并探究生物炭对制药废水的吸附处理特性。提高ZnCl₂活化剂的浓度和浸渍比均可提升制药污泥生物炭的吸附性能,5 mol/L ZnCl₂活化剂在1:1浸渍比下获得的生物炭的比表面积达到534.91 m2/g,碘吸附值和苯酚吸附值分别达到674.61,119.12 mg/g。制药污泥生物炭对制药废水COD吸附动力学与叶洛维奇模型和拟二级吸附动力学模型较为相符,1 h内为生物炭对COD的快速吸附阶段。制药污泥生物炭投加量的提升,可提高废水中污染物去除率,在50 g/L生物炭投加量下吸附1 h,可实现66.3% COD和61.8%可吸附有机卤素（AOX）的去除。而多级吸附可在较低投加量下实现更好的污染物去除效果,1 g/L投加量下进行6级吸附可去除72.8%的COD和65.2%的AOX。这揭示了制药污泥在ZnCl₂活化条件下热解可制备高吸附性能生物炭,并展现了出色的制药废水吸附处理效果。     

印染污泥吸附剂处理印染废水的工业试验研究

以印染污泥为原料制备的污泥吸附剂通过搅拌-吸附-沉淀一体化装置,对印染废水进行工业试验。试验选取污泥吸附剂投加量、印染废水pH、吸附时间及悬浮物等因素进行考查。结果表明,通过搅拌吸附沉淀装置,吸附剂在酸性条件下处理印染废水,吸附剂投加量为10¹7.5 g L-1,搅拌吸附时间为117.5 g L-1,搅拌吸附时间为1¹.5 h,可得到较好的处理效果。在印染废水pH值为5时,吸附剂投加量为10 g L-1,搅拌吸附时间约为60 min,沉淀时间约为45 min的条件下,污泥吸附剂处理后的出水pH为3.96,对废水脱色率为92.65%,COD去除率为47.33%。在工业上可用污泥吸附剂代替活性炭对印染废水进行处理。     

膨润土载锆除磷复合材料的研究

以钠化膨润土为载体,用浸渍法将锆负载到膨润土上,对固液比、改性剂浓度和浸渍时间进行优化,制备出高效除磷复合材料。采用IR、XRD、SEM分析表征了其结构,考察了投加量、反应时间、温度、磷废液初始浓度、pH值对磷吸附的影响,实验结果表明:在改性剂浓度为5g/L,固液比1∶20,室温以150 r/min恒温振荡4 h的条件下,氧氯化锆成功负载到膨润土上,钠化并改性后膨润土的层间距和吸附性能有所改善;在磷浓度为50 mg/L的酸性环境中,投加0.6g复合材料、吸附60min,能去除90%以上的磷,吸附过程符合Langmuir等温模型和Lagergren一级动力学方程。因此,该复合材料是一种潜在吸附剂。