膨润土吸附处理染料/印染废水研究

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膨润土价格低廉,具有很大的比表面积、良好的吸附性能和阳离子交换能力,可用作废水处理的吸附剂和絮凝剂。本论文在论述了染料/印染废水的常见处理方法及膨润土在染料/印染废水处理中应用的基础上,对比研究了膨润土与活性炭对阳离子染料的吸附性能,考察了吸附阳离子染料和CTMAB后的膨润土对2-萘酚的吸附性能,探讨了用膨润土同时吸附印染废水中多种污染物的过程中,共存污染物对彼此吸附去除的影响。研究结果为推动膨润土在阳离子染料/印染废水处理应用提供了新信息。论文主要取得了以下的结果。(1)研究发现膨润土对阳离子染料的吸附处理成本远低于活性炭,吸附阳离子染料后的膨润土经高温炭化和酸化处理后,可作为有机物的高效吸附剂。膨润土对染料的最大吸附量为活性炭的1.5倍左右,综合考虑吸附性能和市场价格,膨润土吸附处理阳离子染料的成本仅为活性炭的10%左右。将吸附染料的膨润土高温隔氧炭化和酸化后,得到的材料对2-萘酚的吸附性能很好。(2)研究发现CTMAB与结晶紫吸附到膨润土层间后可形成聚集体,对疏水性有机物有良好的吸附性能。对比干湿态下系列有机粘土的底面间距可知,仅有少量水分子能进入吸附了CTMAB和结晶紫的膨润土层间。湿态下,吸附在层间的CTMAB和结晶紫对底面间距变化的影响不同,CTMAB能使有机粘土底面间距增大,而结晶紫则能使其减小。CTMAB与结晶紫对膨润土吸附2-萘酚产生了协同作用。废水中2-萘酚的浓度在200mg·L-1以内时,吸附了CTMAB和结晶紫的膨润土对其吸附去除效果很好,如吸附了0.4CEC CTMAB和0.4CEC结晶紫的膨润土对2-萘酚的吸附去除率均在98%以上。(3)发现膨润土能有效地去除染料/印染废水中同时存在的多种污染物质。考察了膨润土同时吸附染料/印染废水中的CTMAB、结晶紫、2-萘酚的效果,发现在实验浓度范围内膨润土对这三种污染物质去除效果均很好,且共存的CTMAB、结晶紫对膨润土吸附2-萘酚产生了协同作用。例如当废水中同时存在0.6CEC的CTMAB、0.4CEC的结晶紫和浓度小于200mg·L-1的2-萘酚时,膨润土对前两种物质的去除率均在99%以上,对2-萘酚的去除率也高于90%;此外,CTMAB和结晶紫共存条件下膨润土对2-萘酚的吸附量大于分别存在CTMAB或结晶紫条件下膨润土对2-萘酚的吸附量之和。
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