改性膨润土联合混凝剂处理微污染水中有机物

采用十二烷基多糖苷季铵盐作为改性剂制备改性膨润土,研究了改性膨润土联合混凝剂去除有机物的效果,考察了有机改性剂用量、微波辐射功率、辐射时间、膨润土投加量、pH值对有机物去除效果的影响,探讨了改性膨润土的改性和去除机理。结果表明,经微波改性后,实现了十二烷基多糖苷季铵盐阳离子对膨润土的插层,增大了层间距,提高了膨润土的吸附性能。联合混凝剂投加改性膨润土能够改善絮凝性能,显著提高有机物的去除效果。在最佳条件下,改性膨润土与PAC联合后的强化混凝,对初始浓度15.3 mg/L的微污染水中有机物的去除率达到95%以上,吸附符合Freundlich吸附等温方程。     

膨润土的2种不同柱撑改性方式及其吸附重金属锌离子的比较

考察了钙基膨润土钠化过程中改性剂的用量,矿浆浓度,改性时间等对改性效果的影响,并测试了不同超声反应时间、陈化时间等条件下制备的钠化膨润土的性能,如:膨胀容,膨润值和阳离子交换容量CEC,然后分别以Al13-Cl和Al13-SO4方式嵌入矿物层间域中制备柱撑膨润土,考察和比较了不同陈化时间下2种柱撑膨润土煅烧前后的微观结构,及其对污水中锌离子的吸附去除效果,结果表明,Al13-Cl改性方法制备的柱撑膨润土对锌离子的吸附性能明显优于Al13-SO4柱撑效果。     

复合改性膨润土对氨氮废水的吸附及脱附

为了研究氨氮的吸附及脱附机理,使用了SDS(十二烷基硫酸钠)和AlCl_3·6H_2O(六水合三氯化铝)复合改性制备的改性膨润土对氨氮废水进行吸附及脱附性能研究。首先通过改性膨润土对含氨氮废水的吸附动力学实验和等温吸附实验研究膨润土的吸附过程,再利用KCl作为脱附剂,对吸附饱和的膨润土进行脱附再生,使用再生的脱附膨润土复合材料进行吸附实验。实验表明,动力学实验中,准二级动力学方程能够更好的模拟氨氮废水的吸附过程,Langmuir模型和Freundlich模型均能拟合氨氮的吸附过程,但综合评价,选用Freundlich等温方程式。脱附剂KCl溶液pH为3、浓度为550 mg·L~(-1)时,搅拌速度为250 r·min~(-1),室温下搅拌20 min,吸附饱和膨润土能够很好地脱附,脱附率达到75.21%。再生的复合膨润土材料对氨氮的去除率为62.83%。     

巯基化改性膨润土对重金属的吸附性能

以钙基膨润土为基本材料,制备了巯基化改性膨润土,并对比研究了此材料与其他17种改性膨润土和原材料对重金属的吸附性能.结果表明,巯基化膨润土对镉的吸附能力显著优于其他材料,在本实验条件下,其对镉的吸附率高于其他材料30％以上,对镉的吸附量可达52.1 mg/g.巯基化膨润土对铅的吸附能力在重金属竞争吸附条件下优于其他材料,而其对镍的吸附能力在所有材料中处于中等水平;另外,巯基化膨润土对3种重金属的吸附受重金属竞争吸附影响较小.因此,在所研究的材料中,巯基化膨润土材料是一种最理想的重金属吸附材料.     

改性高炉渣对甲基橙的吸附

以盐酸和十六烷基三甲基溴化铵对包钢高炉渣进行表面改性,通过XRD、SEM和N_2吸附-脱附测试研究其微观结构和孔径分布,并以阴离子型染料甲基橙溶液为模拟染料废水研究其吸附性能,进而探索最佳改性制备条件。研究结果表明:有机改性高炉渣主要化学成分为SiO_2,表面有明显的孔道结构,比表面积高达394.5 m~2·g~(-1),平均孔径为12.4 nm;有机改性高炉渣对甲基橙溶液均具有较强的吸附性能,最佳改性条件为加入改性剂盐酸浓度为3 mol·L~(-1)、十六烷基三甲基溴化铵的最终投加浓度为8 g·L~(-1)、水热温度160℃和16 h,此时所制备的有机改性高炉渣吸附性能最强,吸附率为98.06%,最大吸附量达357.14 mg·g~(-1)。等温吸附实验表明,有机改性高炉渣对甲基橙溶液的吸附属于多分子层吸附。     

PDMDAAC改性膨润土对石油类污染物脱附行为的研究

石油类污染是水体环境主要的污染源之一,并且石油是不可再生资源,用吸附法处理含有石油类污染的废水有较好的处理效果。膨润土是一种优良的吸附剂,对其进行改性能提高其吸附石油类污染物的性能。改性膨润土在在含油废水处理方面得到广泛的应用,但其对石油类污染物脱附行为的研究还较少。本实验考察了搅拌时间、搅拌速度、p H、温度和盐度的变化对饱和吸附含油废水的聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDMDAAC)改性膨润土脱附行为的影响,并通过正交实验优化了最佳脱附条件:搅拌时间为25 min,搅拌速度为200 r/min,p H为3,温度为35℃,在此条件下,脱附率可达92.05%。在最佳脱附条件下使其再生,并和原土进行了比较,通过脱附动力学研究了其脱附的过程。结果表明,饱和吸附含油废水的PDMDAAC改性膨润土在最优条件下,脱附率可达92.05%,可以用来回收石油;再生得到的改性膨润土用于处理含油废水,去除率在82.84%左右,可以重复使用来处理含油废水;准二级脱附动力学能较好地描述脱附过程。旨在探索改性膨润土的吸附及脱附的规律,为膨润土用于含油废水处理奠定基础。     

有机膨润土吸附苯胺的性能及工艺条件的优化

以钙基膨润土为原料,钠化后用溴化十六烷基三甲铵(CTMAB)进行有机改性,制得有机膨润土。在单因素吸附实验的基础上,采用L16(44)正交实验法对有机膨润土吸附水中苯胺的工艺条件进行了优化研究。结果表明,当矿物的粒径小于74μm、振荡速度为150 r/m in、吸附液为25 mL,并且以此三者为固定因素时,其优化工艺条件为有机膨润土投加量2.0 g,温度40℃,pH 7,吸附时间1.5 h。     

有机膨润土吸附苯胺的性能及工艺条件的优化

以钙基膨润土为原料，钠化后用溴化十六烷基三甲铵（CTMAB）进行有机改性，制得有机膨润土。在单因素吸附实验的基础上，采用L16（4^4）正交实验法对有机膨润土吸附水中苯胺的工艺条件进行了优化研究。结果表明，当矿物的粒径小于74／μm、振荡速度为150r／min、吸附液为25mL，并且以此三者为固定因素时，其优化工艺条件为有机膨润土投加量2．0g，温度40℃，pH7，吸附时间1．5h。     

有机膨润土负载纳米TiO_2的制备及其对盐酸土霉素的吸附能力

以钛酸丁酯和有机膨润土为原料,采用溶胶凝胶法制备了有机膨润土负载纳米TiO_2吸附剂。通过XRD、BET、SEM等方法对吸附剂进行表征。结果表明,纳米TiO_2已负载在有机膨润土上,有机膨润土负载纳米TiO_2材料的层间距发生了明显变化,且其比表面积增加。同时对影响吸附盐酸土霉素的因素进行了考察,吸附剂最佳制备条件为煅烧温度300℃,煅烧时间4 h,TiO_2含量80%,在pH=6,盐酸土霉素溶液浓度为25 mg·L~(-1),吸附时间为5 h时,对盐酸土霉素的吸附率可达97.3%。     

微波强化有机改性膨润土对磷的吸附特性研究

利用十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)在微波辐射条件下对浙江临安膨润土进行改性,制得有机改性膨润土,利用其含磷模拟废水进行处理,考察了不同的工艺条件如有机改性剂用量、微波辐射强度、辐照时间、吸附时间、改性膨润土投加量、pH值对废水中磷去除效果的影响。结果表明:在有机改性剂用量为3 mmol/g,微波辐照强度为96 W/g,微波辐照时间8 min为最佳制备条件。改性膨润土用量为12 mg/L,反应时间为15 min,溶液pH为7及常温条件下,改性膨润土对浓度为50 mg/L的含磷废水去除率达到97.3%,吸附符合Freundlich吸附等温方程。     

不同膨润土对含镉废水的吸附性能

研究了不同投加量和吸附时间时,钠基膨润土、钙基膨润土和高胶质价钙基膨润土对含镉废水中Cd~(2+)的吸附特性。研究结果表明,在相同投加量时钙基膨润土对Cd~(2+)的吸附性能最佳,吸附可在30 min达到平衡。3种膨润土-Cd~(2+)吸附体系中,Freundlich模型对钠基膨润土-Cd~(2+)吸附体系的拟合较好。由膨润土对Cd~(2+)的吸附动力学可知,该吸附过程符合准二级动力学。     

硝酸改性稻秆处理含Pb~(2+)模拟废水

在150 m L溶液中,稻秆用量为5 g,硝酸浓度为10%,稻秆颗粒度为20目,改性温度为80℃,改性时间为3h,制备得到硝酸改性稻秆吸附剂。详细探讨了用该吸附剂处理含Pb~(2+)废水的影响因素:吸附剂用量、Pb~(2+)初始浓度、溶液pH值、吸附时间和吸附温度等对Pb~(2+)吸附率的影响,并进一步通过正交实验及对比实验得出处理200 m L,初始浓度为300mg·L-1的含Pb~(2+)废水的最佳吸附工艺为:吸附剂用量为4 g,pH值为6,吸附时间为3 h,吸附温度为20℃,在此工艺条件下,对Pb~(2+)的吸附率达到94.31%,吸附量为14.15 mg·g~(-1)。     

八羟基喹啉改性膨润土预处理养殖废水

以八羟基喹啉为改性剂,天然膨润土为原料,制备一种新型吸附剂,并将其应用于养殖废水的预处理中。确定了改性膨润土的最佳制备条件:土液比为4 g/L,改性剂浓度为0.3 g/L,改性时间为50 min,改性温度为50℃。并以扫描电镜方法对改性膨润土行进表征:八羟基喹啉已经有效进入层间,改变了膨润土的性状,提高了吸附效果。优化了改性膨润土处理养殖废水的工艺条件:投土量为1 g/L,pH为4,搅拌时间为30 min,搅拌速度为350 r/min,沉淀时间为40 min。在此优化条件下,改性膨润土对养殖废水的COD去除率最高可达79.18%,且吸附动力学结果满足二级动力学模型。     

硬脂酸改性磁铁矿在含油污水处理中的应用

研究了水溶液中硬脂酸改性后磁铁矿吸附石油的特性,测定了温度、改性剂用量和时间等因素对改性以及吸附的影响,并对吸附后磁铁矿进行了再生。通过对红外图谱、扫描电镜图谱等的分析,对改性及吸附机理进行了探讨。结果表明,硬脂酸改性磁铁矿的最佳改性条件为常温20℃,改性时间45 min,改性剂用量硬脂酸与磁铁矿的质量比为4%,改性过程中伴随着物理和化学变化,硬脂酸在磁铁矿表面形成了双分子层包覆。改性后的磁铁矿表面湿润性降低,改性磁铁矿吸附石油符合Langmu ir型吸附等温线,最大吸附量为749.23 mg/g,最大去除率达93%。对饱和吸附后的改性磁铁矿经再生处理后,石油去除率稳定在85%。     

改性土-膨润土阻隔墙阻控离子型稀土矿氨氮污染

以土-膨润土为阻隔材料,使用硅灰及水泥对其进行固化改性,研究改性后阻隔墙对离子型稀土矿原地浸矿氨氮污染的阻控效果。通过了解阻隔墙材料的渗透性能、力学性能,并结合阻隔材料对氨氮的吸附效果、穿透效果和数值模拟结果,探讨改性土-膨润土阻隔材料对氨氮污染的阻控性能。结果表明:硅灰改性土-膨润土阻隔材料,最佳质量配比为硅灰∶土=1∶10,最佳含水率为67.80%;改性阻隔材料生成的铝硅酸盐提高了阻隔墙防渗性能,渗透系数为2.36×10~(-9) m·s~(-1);CaCO_3提高了材料的力学性能,使抗压强度达到0.896 MPa;改性阻隔材料对氨氮的吸附过程符合准二级动力学模型及Langmuir等温模型。这说明该吸附过程以化学吸附为主,并且该吸附是放热过程。在不同氨氮浓度的穿透下,渗透系数呈逐渐减小的趋势,实验期间并未达到穿透浓度。利用Visual MODFLOW数值模型对阻隔墙的阻控效果进行模拟发现,7 300 d后NH_4~+扩散范围小,未穿透阻隔墙。硅灰改性土-膨润土阻隔墙用于对离子型稀土矿氨氮污染阻控的效果较好。     

改性膨润土对水体中多环芳烃的吸附

改性膨润土被广泛地应用于吸附水体中重金属离子和有机污染物,但关于改性膨润土吸附水体中多环芳烃混合物的动力学研究鲜见报道。利用十二烷基三甲溴化铵和十二烷基磺酸钠对膨润土进行改性,并将之应用于吸附水体中萘、蒽、菲和芘4种多环芳烃,考察了吸附剂投加量、时间和温度等条件对吸附效果的影响。实验结果表明,在25℃、吸附时间40 min、起始浓度为1.25 mg/m L、改性膨润土的投加量为4 g/L的条件下,该吸附剂对萘、蒽、菲和芘的吸附率分别为99.1%、99.6%、98.7%和98.9%。改性膨润土对水体中4种多环芳烃的吸附机理服从准二级动力学方程,该吸附剂吸附等温线服从Langmuir方程。     

改性钙铝LDH对水中硝基苯和萘的吸附

为了解经十二烷基硫酸钠（SDS）改性的钙铝LDH作为吸附剂吸附水体中硝基苯和萘的吸附性能，结合有机钙铝LDH的结构特征和有机质含量，对有机改性前后钙铝LDH分别对硝基苯、萘的动力学和等温吸附线进行了研究。探讨了其吸附机理。结果表明，有机钙铝LDH层间距为3．25nm，有机质含量约为45％。提出了有机改性后的钙铝LDH对硝基苯和萘的吸附率增强，且萘的吸附效率高于硝基苯；有机钙铝LDH对非离子型有机污染物的吸附作用机理主要为分配作用。     

乙酰化小麦秸秆吸附水中六价铬

研究了乙酰化小麦秸秆对水中六价铬的吸附特性。用傅里叶红外光谱(FTIR)对改性前后的小麦秸秆进行表征,通过静态序批实验探究了改性小麦秸秆对六价铬的吸附机理及影响因素。FTIR结果显示,改性后小麦秸秆表面乙酰化程度提高,有酯基产生;改性前后的吸附材料表面零电荷点(p HPZC)分别为2.8与6.3,相比于未改性的小麦秸秆,改性后的p HPZC升高;在温度298 K,溶液p H=1时改性小麦秸秆对六价铬的去除率达到最大值78.83%,并且在酸性条件下改性小麦秸秆均能较好的吸附六价铬;Langmuir等温吸附方程能更好的描述吸附过程,在温度298 K和308 K时,最大吸附量分别为240.213 9 mg·g-1和288.082 3 mg·g-1;吸附为吸热自发过程,遵循准二级动力学方程。     

Fe2+改性活性炭的制备及其对聚酯降解产物的脱色性能分析

针对聚酯降解产物的回收再利用问题,采用Fe~(2+)对活性炭进行浸渍改性,并用于聚酯降解产物的脱色。通过比表面积测定、TG分析对改性前后的活性炭进行了表征;研究了改性时Fe~(2+)浓度、超声时间及煅烧温度对活性炭的孔结构、表面官能团以及吸附性能的影响,并以此为基础,通过响应面实验优化了Fe~(2+)对活性炭的改性工艺。结果表明,在Fe~(2+)浓度为1.224 mol·L~(-1),超声时间为4.93 h,且无煅烧的条件下,改性活性炭对染料的平均脱色率最高,可达93.483 5%,可在2 h内实现对聚酯降解产物的完全脱色,且其吸附容量比未改性活性炭提高了1.8 mg·g~(-1)。对改性前后的活性炭进行吸附热力学与吸附动力学实验,发现二者的吸附特征符合Langmuir吸附等温模型及拟二级动力学模型,其决定系数分别为0.990 5、0.997 1及0.999 3、0.999 7。这说明染料在活性炭上的吸附为均一单层分布,吸附过程中包含化学反应。使用Fe~(2+)对活性炭进行浸渍改性后再对聚酯降解产物进行脱色,不仅能提高活性炭对染料的脱色效率,还能提高对其对染料的吸附容量。     

铝盐复合改性凹凸棒石及其除氟性能

通过静态吸附实验,研究了Al2(SO4)3、Al Cl3、Al(NO3)33种铝盐对凹凸棒石的复合改性及其除氟效果。复合改性的最优条件为Al2(SO4)3浓度0.05 mol·L-1、浸泡时间2 h、固液比1∶3,Al Cl3浓度0.4 mol·L-1、浸泡时间5 h、固液比1∶2,Al(NO3)3浓度0.2 mol·L-1、浸泡时间6 h、固液比1∶2。复合改性的凹凸棒石吸附容量达到1.317 mg·g-1,是改性前的13.9倍,吸附容量显著提高。复合改性的凹凸棒石对水中氟的吸附动力学符合拟二级动力学模型,吸附等温线更符合Langmuir等温吸附规律。吸附最佳p H为7,改性后的凹凸棒石表面更疏松粗糙,孔穴和孔道增多增大,但晶体结构未变。