表面活性剂协同膨润土处理染料废水的研究

文章用两种阳离子表面活性剂溴化十六烷基三甲铵(CTMAB)、氯化十六烷基吡啶(CPC)与膨润土直接混合,协同处理模拟印染废水。研究了不同配比的CTMAB、CPC和膨润土混合物对靛红染料废水脱色的适宜条件,并与经过这两种表面活性剂改性的有机膨润土脱色效果作对比,初步分析了其作用机理。结果表明:表面活性剂(CTMAB和CPC)用量对脱色效果影响最大;表面活性剂协同膨润土体系的脱色效果明显优于其改性有机土,其中CTMAB混合膨润土体系效果最好,脱色率达99%以上;且表面活性剂混合膨润土体系的脱色效果受pH值和处理时间变化的影响较小,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/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。     

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.     

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.      

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。      

两种改性膨润土对含油废水吸附行为的研究

本文用壳聚糖和聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDMDAAC)作为改性剂,对钠基膨润土进行改性,制得两种改性膨润土.通过实验研究了其吸附的机理,并根据范德霍夫方程计算了吸附过程中的热力学参数.实验结果表明:两种改性膨润土对含油废水的吸附过程较好的符合准二级动力学模型和Freundlich吸附等温线模型;在吸附过程中,既有物理吸附,也有化学吸附.当温度小于10℃时,以物理吸附为主,当温度大于10℃时,以化学吸附为主.     

改性膨润土对对硝基苯胺的吸附研究

采用十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)制备改性膨润土,重点研究了改性剂的用量、改性时间、改性温度对改性膨润土吸附对硝基苯胺的的影响。同时对膨润土改性前后的吸附性能进行了比较,结果表明,改性膨润土对对硝基苯胺的吸附量明显增加,且吸附等温线符合Langmuir方程。     

聚丙烯酰胺-膨润土复合物的制备及其性能研究

采用盐酸对膨润土(BNT)进行酸活化改性,改性BNT再与氯化乙醇胺(EACl)进行阳离子交换反应,引入功能基团,得到胺化产物(ABNT-EACl).利用ABNT-EACl作为还原剂与Ce4 组成氧化还原引发体系,引发了丙烯酰胺(AM)单体的插层聚合得到了改性膨润土/聚丙烯酰胺无机/有机杂化物(ABNT/PAM).采用1H-NMR和FTIR对杂化物进行了结构表征,结果表明,杂化物中存在离子键合作用.通过实验对比研究了不同条件下的杂化物ABNT/PAM与普通絮凝剂处理工业印染废水的脱色效果,发现ABNT/PAM杂化物的效果优于普通絮凝剂.     

改性膨润土对农药乐果废水的吸附作用研究

本文研究了酸化和煅烧改性的膨润土对乐果废水的吸附作用。结果表明改性方法能够明显改善膨润土在水中的沉降与过滤性能,较大地提高了膨润土对乐果的吸附能力。用2mol／L的硫酸酸化,经300℃煅烧处理后所得的膨润土对乐果的吸附量可达20．4mg／g。对浓度为60mg／L的乐果废水,当吸附剂的用量为17g／L时,乐果的去除率可达85。     

共存污染物对1,2,4-三氯苯在CTMAB-膨润土上吸附的影响

基于污染物分子本身的特性,实验研究了2种典型的有机污染物--1,4-二氯苯和苯胺对1,2,4-三氯苯在CTMAB-膨润土上吸附的影响.分别用CTMAB-膨润土和预负载了共溶质1,4-二氯苯和苯胺的CTMAB-膨润土对1,2,4-三氯苯进行了等温吸附和动力学实验.结果表明,当固定共溶质初始浓度时,对于以上2种吸附体系,在主溶质浓度较低时,非极性共溶质1,4-二氯苯对1,2,4-三氯苯的吸附有抑制作用,浓度较高时抑制作用逐渐消失.而对于极性共溶质苯胺来说,则是在混合吸附体系中与1,4-二氯苯对1,2,4-三氯苯吸附等温线的影响一致,而对于预负载体系,苯胺则在整个浓度范围内促进1,2,4-三氯苯的吸附.对于改变共溶质初始浓度的混合吸附体系,随着共溶质浓度的逐渐增大,1,4-二氯苯对1,2,4-三氯苯的抑制作用逐渐增强,最终达到稳定;苯胺则是在较低浓度时抑制1,2,4-三氯苯的吸附,随后抑制作用逐渐减小,最后甚至促进了1,2,4-三氯苯的吸附.在竞争吸附动力学实验中,除了预负载苯胺的体系中共溶质不影响1,2,4-三氯苯吸附速率外,对于其它竞争吸附体系,1,2,4-三氯苯的吸附速率都有所下降.     

花状软锰矿的超声合成及其对亚甲基蓝的脱色性能

首次通过操作简便成本低廉的超声方法合成花状软锰矿(MWs).采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)以及能量散布分析仪(EDS)等测试手段对其结构和形貌进行表征.研究了MWs对偶氮染料亚甲基蓝(MB)的脱色性能,考察pH值、反应时间、MWs投加量以及MB初始浓度等影响因子对脱色效果影响.结果表明,MWs对MB具有优良的脱色性能,90min达到近100%的脱色率,无需使用H2O2或者UV灯和超声等其它辅助设备,这明显优于其他催化剂,如Mn3O4/H2O2需3h达到99.7%最大脱色率、ZnS/CdS在光照下需6h最大脱色率仅为73%、硫改性的TiO2光照下需4h才能达到近100%的脱色率.     

ALR-BAC组合工艺处理溴氨酸废水研究

采用气升式环流反应器(airlift loop reactor,ALR)-生物活性炭(biological activated carbon,BAC)组合工艺处理溴氨酸(bromoamine acid,BAA)废水.结果表明,以SBR方式运行的ALR,在保持进水溴氨酸浓度650 mg.L-1时,反应器稳定运行1个月,溴氨酸色度和COD去除率分别达到90%以上和50%左右,悬浮态菌沉降性能好;当进水溴氨酸浓度>200 mg.L-1时,其脱色产物继续曝气时极易发生自氧化而形成难以生物降解的黄色中间产物.后续的BAC处理体系可有效抑制溴氨酸脱色产物的自氧化,并使其不断被生物降解;当BAC体系中无外加硫酸盐时,Br-和SO42-的浓度随着进水COD的降低而不同程度地增加,最终Br-和SO42-的释放率分别达到72.2%和66.9%,COD去除率为85.7%.     

羧甲基壳聚糖和稀土联合使用处理印染废水

为提高印染污水处理效果,以羧甲基壳聚糖和硝酸镧为絮凝剂,研究了羧甲基壳聚糖和硝酸镧联合使用时羧甲基壳聚糖和硝酸镧的投加量、溶液pH、温度、沉淀时间对印染污水的脱色率、除浊率、氨氮去除率和COD去除率的影响。实验结果表明,当羧甲基壳聚糖浓度为400mg/L,稀土硝酸镧浓度为20mg/L,反应温度45℃,pH2.5,沉降时间为4h时对印染污水的脱色率和除浊率分别是95%、96.69%,COD的去除率80%,氨氮去除率70%;羧甲基壳聚糖与硝酸镧联合使用的絮凝效果优于单独使用羧甲基壳聚糖。     

PMS/Cl^-体系中橙黄Ⅱ脱色的影响因素和机理

为考察橙黄Ⅱ在单过硫酸盐(PMS)/Cl^-体系中的脱色过程和脱色机理,研究了初始pH值、PMS初始浓度、Cl^-初始浓度、反应温度等因素对橙黄Ⅱ在PMS/Cl^-体系中脱色效能的影响,通过自由基猝灭试验和活性氯浓度的检测,确定了不同pH值条件下PMS/Cl^-体系中的主要活性氧化物种。结果表明:橙黄Ⅱ在PMS/Cl^-体系中的脱色受pH值的影响;橙黄Ⅱ在该体系中的脱色过程符合准一级反应动力学方程,增加PMS和Cl^-的初始浓度均能提高橙黄Ⅱ在PMS/Cl^-体系中的脱色率;升高反应温度有利于橙黄Ⅱ的脱色;体系中橙黄Ⅱ脱色过程的主要活性物种随着pH值的变化而不同,在酸性条件下体系中橙黄Ⅱ的脱色主要通过活性氯(主要为HOCl)的氯化作用实现,在碱性条件下体系中橙黄Ⅱ的脱色主要由单线态氧(1O2)的氧化导致。该研究结果可为染料废水的治理提供新思路。     

菌株Acinetobacter sp.C-2对酸性红GR的脱色研究

近年来,生物法处理染料废水已成为国内外的研究热点。文章实验室通过梯度驯化,从土壤中分离筛选得到一株能有效脱色磺基化偶氮染料酸性红GR的菌株C-2,根据16S rDNA基因序列分析鉴定为Acinetobacter sp.。采用表面响应法(Response Surface Methodology,RSM)对菌株C-2脱色酸性红GR的主要影响因素进行了优化,实验结果表明最优条件为:接种量17.5 g/L,酸性红GR初始浓度100 mg/L,酵母粉浓度2.50 g/L,果糖浓度3.00 g/L。在该条件下,14 h内脱色率可达99%。同时,利用Haldane方程对菌株的脱色动力学进行拟合,最大脱色速率vmax、亲和常数Ks和抑制常数Ksi分别为328.33 mg/(g.h)、309.69 mg/L和1 365.83 mg/L,并且经计算,最佳脱色速率和GR浓度分别为105.91 mg/goh、650.37 mg/L。研究结果表明菌株C-2具有较高的偶氮染料脱色活性,用于实际染料废水的生物修复具有较好的应用前景。     

壳聚糖及其衍生物对染料废水的脱色研究

利用羧甲基壳聚糖(NOCC)复配聚丙烯酰胺(PAM)对3种水溶性染料模拟废水进行絮凝脱色处理,研究了溶液的酸度、絮凝剂与助凝剂的投加量等因素对脱色率的影响。实验结果表明,引入PAM作为助凝剂的脱色效果优于单纯使用羧甲基壳聚糖。处理此染料废水的最佳pH值为2.3,羧甲基壳聚糖的质量浓度为480mg/L,PAM投加量为4～8mg/L。在此优化条件下,复合絮凝剂对三种染料废水的脱色率为99%,COD去除率为90%;用壳聚糖/稀土复合膜处理染料废水时,对直接黑FF、还原红F3B染料废水的脱色率分别达到94.7%和98.2%,明显优于单纯壳聚糖膜。     

新生态MnO2对水溶性阴离子染料废水的脱色研究

以各种水溶性染料,包括直接染料、酸性媒介染料、活性染料的废水为实验对象,系统研究了新生态MnO2在染料废水脱色过程中的作用。结果表明,受试染料的脱色效果均十分显著,最佳pH≤2.5,脱色作用的机理在于MnO2的表面羟基在酸性条件下发生质子化,可以与阴离子染料以库仑力结合而将其吸附除去。     

联合使用瓜尔胶及聚合氯化铝对染料废水脱色研究

联合使用瓜尔胶(GRG)与聚合氯化铝(PAC)对用三种不同的水溶性染料制备的模拟废水及实际的工业印染废水进行絮凝脱色处理,研究了溶液体系的酸度、瓜尔胶及聚合氯化铝投加量和沉降时间等因素对脱色率的影响。实验结果表明,联合使用瓜尔胶及聚合氯化铝的效果比分别单独使用两者好;处理染料废水的最佳pH值范围为8～9,最佳沉降时间在4～6h。在优化条件下,絮凝剂对三种染料废水的脱色率可达90%以上,浊度去除率达95%以上,COD去除率达90%;对实际的工业印染废水脱色率为98.8%。