膨润土改性处理含三苯废水的试验研究

论文摘要

膨润土是我国一种资源丰富的粘土矿物,具有独特的层状结构,有很强的吸附能力。改性处理能大大提高膨润土的吸附性能,并能有效吸附废水中的重金属离子、有机物等污染物质。膨润土应用于废水处理,具有操作简便、效果好、成本低廉等优势。本文首先利用X射线荧光光谱分析、X射线衍射等手段对膨润土原土进行了分析,对膨润土进行了提纯,测定了膨润土的基本物化性能,对膨润土进行了改性试验研究,并对改性结果进行了分析。试验还对膨润土吸附水中三苯的影响因素进行了较系统的分析,确定了膨润土吸附含三苯废水的最佳条件,并探讨了改性膨润土对三苯的吸附机理。试验得出了两种改性方法的最佳制备条件:钠化改性反应时间1h,pH=8.0,T=60℃,钠化剂用量为原土质量的4%;有机改性反应时间1.5h,pH=8,温度为60℃,以十六烷基三甲基溴化铵为改性剂,其投加用量为膨润土矿粉质量的50%。试验还利用有机膨润土进行了吸附试验,得出了吸附含三苯废水的最佳条件:有机土投加量为20g/L,吸附时间1h,T=40℃,pH=8,苯的去除率达到88%,甲苯的去除率达到95%,二甲苯的去除率达到98%。最后研究了CTMAB-膨润土去除水中苯、甲苯、二甲苯的性能、机理及影响因素。结果表明:CTMAB-膨润土对水中苯、甲苯、二甲苯的吸附既符合Langmuir吸附等温方程,也符合Freundlich吸附等温方程。CTMAB-膨润土吸附水中有机物的性能及机理与有机物的水溶性或辛醇-水分配系数有关。以上研究结果对利用膨润土吸附性能处理废水,特别是处理含三苯废水有一定的理论和实践意义,同时为提高我国膨润土的应用价值开拓了一条新的途径。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 前言
• 1.1 膨润土概述
• 1.1.1 膨润土的概念
• 1.1.2 膨润土的矿物学特征
• 1.1.3 膨润土的种类
• 1.1.4 膨润土国内储量
• 1.2 膨润土在水处理中的应用
• 1.2.1 含有机污染物废水的处理
• 1.2.2 含重金属废水的去除
• 1.3 苯类污染物概述
• 1.3.1 苯类污染物的危害
• 1.3.2 含苯废水的常用处理方法
• 1.4 研究背景及意义
• 1.4.1 研究背景
• 1.4.2 研究意义
• 1.5 研究内容
• 2 膨润土的改性
• 2.1 膨润土的提纯
• 2.1.1 提纯机理
• 2.1.2 膨润土的主要提纯方法
• 2.1.3 研究概况
• 2.2 膨润土的钠化改性
• 2.2.1 钠化改性的机理
• 2.2.2 膨润土的钠化改性主要方法
• 2.2.3 研究概况
• 2.3 膨润土的有机改性
• 2.3.1 膨润土的有机化反应原理
• 2.3.2 生产方法
• 2.3.3 研究概况
• 3 试验试剂、设备及研究方法
• 3.1 试验的主要试剂及设备
• 3.2 膨润土的性能表征方法
• 3.2.1 膨润土中吸兰量（蒙脱石）的测定
• 3.2.2 胶质价的测定
• 3.2.3 膨胀倍的测定
• 3.2.4 pH 值的测定
• 3.2.5 阳离子交换量的测定
• 3.2.6 X 射线荧光光谱仪
• 3.2.7 X 射线衍射（XRD）分析
• 3.3 三苯废水的配制方法及浓度的测定方法
• 4 膨润土的提纯及焙烧
• 4.1 膨润土的提纯试验研究
• 4.1.1 天然膨润土的基本物化性能
• 4.1.2 提纯土的制备
• 4.2 高温焙烧土的制备
• 4.3 小结
• 5 钙基膨润土的钠化试验研究
• 5.1 钠基膨润土的制备
• 5.2 钠基膨润土的性能检测
• 5.3 钠化条件的优选
• 5.4 小结
• 6 有机活化膨润土试验研究
• 6.1 钠基膨润土的阳离子有机化研究
• 6.2 有机条件的优选
• 6.3 有机膨润土吸附模拟废水中苯系物的试验研究
• 6.4 有机膨润土去除水中有机物的机理及影响因素
• 6.4.1 吸附等温式模型
• 6.4.2 等温吸附曲线
• 6.5 小结
• 7 结论
• 致谢
• 参考文献