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。      

改性膨润土粉末对克百威的吸附

分别用季铵盐阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)和阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)改性钠基膨润土,研究改性膨润土吸附水中氨基甲酸脂类农药克百威的效果、机理及主要影响因素。结果表明,改性膨润土的有机碳含量和用土量影响其对克百威的吸附去除率。表面活性剂通过插层进入膨润土间,有效扩张了膨润土的层间距,有机插层效果明显。100CTMAB-10SDBS膨润土为最佳的吸附剂类型,最佳用土量20.00 g/L,吸附平衡时间为3 h,平衡去除率为92.60%。改性膨润土对克百威的吸附符合Freundlich模型,变形公式的相关系数在98%以上。     

CTMAB/CPAM/膨润土复合材料的制备与应用

以钠基膨润土为原料,CTMAB、CPAM为改性剂制备复合改性膨润土。探讨了最佳制备条件为:CTMAB投加量2 mmol,CPAM投加量0.03 g,原土投加量6 g,搅拌速度200 r/min,改性时间大于1.5 h。FTIR和XRD对复合改性膨润土进行表征,表明CTMAB、CPAM进入膨润土层间,扩大了膨润土的层间距从而提高了吸附性能。在原水浓度191 600 mg/L,改性土投加量2 g,搅拌时间1~3 h,pH值6~8,搅拌速度200~300 r/min,离心速度1 400 r/min,离心时间2 min的工艺条件下,制药废水COD去除率可达70%。吸附动力学研究结果表明准二级动力学模型能很好地描述膨润土复合材料对制药废水的吸附过程。     

阳离子聚合物改性膨润土对六价铬的吸附特性研究

采用阳离子聚合物聚环氧氯丙烷二甲铵（EPIDMA）和聚二甲基二烯丙基氯化铵（PDMDAAC）分别对钠基膨润土进行了改性,研究了改性膨润土吸附Cr(Ⅵ)的主要影响因素.结果表明,膨润土经阳离子聚合物改性处理后,吸附Cr(Ⅵ)的能力提高了5倍以上.改性膨润土所使用的阳离子聚合物量、阳离子聚合物/膨润土的投加量、溶液pH值、温度、振荡时间影响其对Cr(Ⅵ)的吸附行为.阳离子聚合物负载量分别为99.6 mg/g的EPIDMA/Bt和55.1 mg/g的PDMDAAC/Bt,在20℃、pH=4.0的溶液中,投加量为10 g/L反应120 min时,对Cr(Ⅵ)的吸附量分别为0.71 mg/g和0.56 mg/g.EPIDMA/Bt和PDMDAAC/Bt对Cr(Ⅵ)的吸附符合伪二级动力学方程和Langmuir等温吸附模式.     

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％.     

有机改性膨润土吸附锌离子的性能

研究了有机改性膨润土对锌离子的吸附性能。结果表明:有机改性膨润土对水中锌离子的吸附在60 min达到平衡;在50 mL1、0 mg/L的锌离子溶液中,当其用量为1.0 g时,有机改性膨润土对水中锌离子的吸附去除率达到92.8%;温度对水溶液中锌离子的去除有一定的影响,有机改性膨润土吸附水中锌离子的过程为放热反应。平衡吸附量与平衡质量浓度之间的关系符合Freundlich和Langmuir等温吸附方程所描述的规律。     

三维电极体系对SDBS模拟生活污水的电催化降解

采用三维电极体系对十二烷基苯磺酸钠(SDBS)模拟生活污水进行了降解。考察了分别以阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂改性高岭土为粒子电极的电催化氧化效果,并探讨了实验过程中吸附与电解的协同作用。实验证明阳离子表面活性剂(十六烷基三甲基溴化铵,CTAB)改性时降解效果最好。在CTAB浓度为0.2 g/L,粒子电极投加量为13 g,SDBS浓度为300 mg/L,不调节pH(pH=9),电流密度50 mA/cm2,Na2SO4投加量2 g时,SDBS去除率和COD去除率分别为92.31%和84.41%。同时还用环境扫描电镜和物理吸附仪对CTAB改性前后的高岭土粒子电极进行了结构表征。     

改性人造沸石处理含黄玉铬洁(Ⅵ张焕)祯地下水的实验研究

为了提高人造沸石对地下水中铬(Ⅵ)的去除能力,采用氯化铝对人造沸石进行改性。确定最佳改性条件:20%氯化铝溶液,液固比12 mL/g,室温下以180 r/min振荡改性8 h;最佳除Cr(Ⅵ)条件:pH值为4～8,液固比为33.3 mL/g,室温下水浴恒温振荡2 h。改性沸石对铬(Ⅵ)的吸附符合Langmuir及Freundlich等温线方程,由Langmuir吸附等温线可得其吸附容量为5.624 mg/g。在最佳反应条件下,水样中铬(Ⅵ)浓度可由5 mg/L下降到0.026 mg/L,低于0.05 mg/L,满足GB/T 14848—93《地下水环境质量标准》Ⅲ类标准。     

新型高效改性材料在重金属废水处理中的应用

使用原始吸附材料,如微生物、有机或无机材料等吸附废水中的重金属时,通常呈现较低的吸附性能,其吸附量通常都低于30mg/g。因此,研究者更多地关注提高各种吸附材料的吸附能力。国内外一些研究者采用新型、高效的物理或化学改性技术对吸附材料进行表面改造,如将高聚物接枝融合到菌体表面、表面分子印迹吸附剂、固定化微生物、酸改性处理有机或无机材料等,与常规材料相比,改性后材料对重金属的最大吸附容量一般可提高到100mg/g以上。随着各种改性技术的不断成熟,利用改性材料吸附重金属废水将成为今后研究重金属废水处理的主流方向。     

改性膨润土预处理垃圾渗滤液试验研究

以溴化十六烷基三甲基胺为改性剂制备了有机改性膨润土,并对其进行了性能表征。将其应用于COD高达20000～37000mg/L的垃圾渗滤液的预处理,以垃圾渗滤液的COD去除率为考察指标,对原土和有机改性土的处理效果进行了对比,确定了改性膨润土最佳用量以及最佳反应条件。研究结果表明,有机改性膨润土处理效果明显优于原土。在改性土用量为30g/L,pH值为5左右,搅拌时间为40min,静置时间为30min时,能够使垃圾渗滤液的COD去除率达到67%以上,减轻了下一步生物处理的负荷。     

有机改性膨润土对海水中石油的吸附效果及其影响因素研究

研究了有机改性膨润土对海水中柴油的吸附作用及其影响因素。结果表明,有机改性膨润土可以较好地吸附海水中的油,在温度为25℃、盐度33‰、振荡频率150r/min、pH为8的环境下,除油率可以达97%以上。该过程的吸附等温线符合Freundlich方程。     

含铬电镀废水的资源化处理

针对电镀厂产生的高浓度含铬废水,研究了硫化钠还原沉淀法回收电镀废水中的铬的可能性。讨论了pH、投药量、反应时间和搅拌速率等变量对铬回收效果的影响。结果表明:在pH1.6,工业硫化钠(60%)投加量为4.0g/L废水,搅拌速率170r/min和反应时间t=90min的条件下能够将原水中初始浓度为533.1mg/L的三价铬C(rⅢ)和530.0mg/L的六价铬[C(rⅥ)]分别降到42.9mg/L和0.01mg/L。此时铬渣中三氧化二铬(Cr2O3)含量为29.5%,满足回用要求。接下来,为了进一步去除残余的三价铬C(rⅢ),利用正交试验设计讨论了重金属捕集剂(FZ)对其去除的最佳条件。在上述条件下出水中总铬(TCr)浓度最终降到0.94mg/L。     

鞘细菌细胞吸附Cr(Ⅵ)条件的研究

采用实验室保藏的鞘细菌,经过液体扩大培养后处理含Cr(Ⅵ)的废液,通过振荡吸附试验考察一系列物理化学因素对吸附效果的影响。结果表明,鞘细菌吸附Cr(Ⅵ)的适宜pH为8.0,适宜温度为30℃,适宜的菌龄是液体培养18h,适宜的吸附时间为8h,适宜的投加量是0.05g/100mL;在Cr(Ⅵ)初始浓度为5mg/L时,吸附量可以达到2.25mg/g,吸附后液体中Cr(Ⅵ)残留仅为0.45mg/L;废水中的有机质浓度对吸附有很大影响,其中COD为100mg/L时可以促进Cr(Ⅵ)的吸附。结果说明鞘细菌可以很好的降低污废水中的Cr(Ⅵ)。     

羟基铁柱撑膨润土处理含磷废水的研究

以羟基铁为柱化剂对天然膨润土进行柱撑改性制备了羟基铁柱撑膨润土,研究了其对废水中磷的吸附性能和影响因素。结果表明:羟基铁能够进入到膨润土的层间,使其层间距增大,表面积增加;羟基铁柱撑膨润土对废水中的磷有很好的去除效果,在常温下,当改性膨润土投加量为4 mg/L,溶液pH值为5,反应时间为60 min,处理质量浓度为20 mg/L的含磷废水时,磷的去除率达到93.9%。平衡吸附量与平衡质量浓度之间的关系更好地符合Langmuir等温吸附方程所描述的规律。     

北京地区土壤对柴油的吸附及影响因素研究

通过静态吸附实验,研究了北京地区土壤对柴油的吸附行为,考察了溶液pH和添加乙醇对柴油吸附的影响. 结果表明,6种不同土样对柴油的吸附等温线均较好地符合Langmuir吸附方程,其吸附系数(K)分别为0.193, 0.218, 0.203, 0.199, 0.211和0.182 L/mg,6种土样吸附能力依次为轻壤土>轻粘土>中壤土>砂壤土>重壤土>紧砂土,这主要是由于6种土样的pH,有机质含量和机械组成不同所致;溶液pH的升高,不利于柴油在土壤中的吸附,pH从4升高到10,柴油在1～6号土样中的吸附量分别从1　012, 1　800, 1　377, 1　272, 1　601和862 μg/g降低到114, 236, 163, 150, 201和85 μg/g;向柴油中添加乙醇会减小柴油的吸附量,并且吸附量随添加乙醇量的增大而降低,这有利于柴油的向下运移.      

植物多酚改性膨润土吸附重金属镉实验研究

对钙基膨润土、酸活化膨润土、自制单宁酸改性膨润土,通过表征测试研究了膨润土改性后的形态结构变化。结果表明:单宁酸改性膨润土较钙基膨润土结构未发生较大变化;并分别探讨了不同投加量、反应pH及不同初始浓度对单宁酸改性膨润土吸附镉的影响。实验表明:单宁酸改性膨润土对Cd2+的吸附性能优于钙基膨润土及酸活化膨润土,在材料用量越小及反应pH越低时,单宁酸对膨润土吸附Cd2+的促进作用越明显。单宁酸改性膨润土对Cd2+的吸附能用Langmuir吸附方程进行描述,其最大吸附量约为31.25mg/g,比钙基膨润土提高了20.6%。本研究将为非金属矿物在水体及土壤重金属污染修复方面的应用提供理论基础和科学依据。