有機(jī)膨潤(rùn)土對(duì)水中有機(jī)污染物的吸附特征及其穩(wěn)定性研究.pdf

1、本文在了解膨潤(rùn)土基本性質(zhì)的基礎(chǔ)上，選用CTMAB、DTMAB、DPB、CPB表面活性劑合成四種有機(jī)膨潤(rùn)土。利用物理化學(xué)方法對(duì)有機(jī)分子在膨潤(rùn)土層間的排列方式以及對(duì)膨潤(rùn)土的層間距的影響進(jìn)行了探討；通過(guò)實(shí)驗(yàn)室模擬方法研究了不同表面活性劑種類(lèi)和用量改性后的有機(jī)土對(duì)苯酚，對(duì)硝基苯酚、苯胺、三氯乙醛等有機(jī)污染物的吸附性能，以及不同環(huán)境因素對(duì)吸附性能的影響。并從保證有機(jī)膨潤(rùn)土在應(yīng)用中的環(huán)保安全角度出發(fā)，闡述了不同影響因素條件下有機(jī)膨潤(rùn)土的穩(wěn)定性。研究

2、結(jié)果表明： (1)通過(guò)有機(jī)改性，表面活性劑分子進(jìn)入膨潤(rùn)土的層間，使其晶面間距(d<,001>)比原土明顯增大，有機(jī)相的含量也明顯提高。長(zhǎng)碳鏈表面活性劑改性的有機(jī)膨潤(rùn)土其層間距和有機(jī)相含量均比短碳鏈改性的有機(jī)膨潤(rùn)土大，但碳鏈長(zhǎng)度相等而種類(lèi)不同的表面活性劑改性后的膨潤(rùn)土其d<,001>和有機(jī)相含量差別不大。隨著表面活性劑碳鏈的增長(zhǎng)和用量的增加，有機(jī)離子在膨潤(rùn)土層間的排列方式變得比較復(fù)雜，特別是在表面活性劑濃度較大時(shí)，其在膨潤(rùn)土層間可

3、能呈現(xiàn)多種排列相態(tài)共存，但其基本變化趨勢(shì)依次是：?jiǎn)螌悠脚P→雙層平臥→假三層平臥→傾斜單層→多種排列形式共存。 (2)有機(jī)膨潤(rùn)土對(duì)苯酚的去除率與所選表面活性劑碳鏈長(zhǎng)度成正相關(guān)。用長(zhǎng)碳鏈表面活性劑改性的有機(jī)土對(duì)苯酚的去除率比短碳鏈表面活性劑改性的有機(jī)土對(duì)苯酚的去除率大；脂肪鏈表面活性劑改性的有機(jī)土對(duì)苯酚的去除率比吡啶環(huán)表面活性劑改性的有機(jī)土對(duì)苯酚去除率大。中性pH條件下，CTMAB改性有機(jī)土對(duì)苯酚、苯胺和對(duì)硝基苯酚的去除率較高，而在

4、偏堿條件下對(duì)苯酚和對(duì)硝基苯酚的去除率有所下降。同一濃度條件下，有機(jī)膨潤(rùn)土對(duì)3種有機(jī)污染物吸附量大小為：對(duì)硝基苯酚>苯酚>苯胺。有機(jī)膨潤(rùn)土對(duì)苯酚、苯胺、對(duì)硝基苯酚的吸附性能和特征與有機(jī)物的辛醇一水分配系數(shù)有關(guān)。CTMAB改性有機(jī)膨潤(rùn)土在偏堿性條件下對(duì)三氯乙醛的去除率比中性條件下對(duì)三氯乙醛的去除率有較明顯的提高。通有機(jī)膨潤(rùn)土對(duì)幾種有機(jī)污染物的吸附性能進(jìn)行回歸分析后發(fā)現(xiàn)，有機(jī)膨潤(rùn)土對(duì)有機(jī)污染物的吸附特征可以較好地用Freundlieh方程加以

5、描述。有機(jī)膨潤(rùn)土對(duì)造紙廢水的COD和色度去除率隨著表面活性劑用量的增加而增加。 (3)對(duì)于不同表面活性劑改性的有機(jī)土的穩(wěn)定性來(lái)說(shuō)，CTMAB和CPB改性的有機(jī)土的穩(wěn)定性較好，而用DTMAB和DPB改性的有機(jī)土的穩(wěn)定性較差。CaCl<,2>和NaCl對(duì)含12個(gè)碳原子烷基鏈的改性有機(jī)土的穩(wěn)定性產(chǎn)生較大影響，而對(duì)含16個(gè)碳原子烷基鏈改性的有機(jī)土的穩(wěn)定性影響不大。振蕩時(shí)間，振蕩強(qiáng)度，溫度對(duì)幾種有機(jī)膨潤(rùn)土的穩(wěn)定性影響不明顯，但pH對(duì)有機(jī)膨潤(rùn)土的穩(wěn)

6、定性產(chǎn)生較大影響。 (4)就不同表面活性劑用量改性的有機(jī)膨潤(rùn)土的穩(wěn)定性而言，在同一影響因素條件下，有機(jī)膨潤(rùn)土的穩(wěn)定性隨著所用有機(jī)陽(yáng)離子表面活性劑量的增加而逐漸降低。當(dāng)有機(jī)陽(yáng)離子表面活性劑的量小于或等于膨潤(rùn)土CEC時(shí)，生成的有機(jī)膨潤(rùn)土比較穩(wěn)定，而當(dāng)有機(jī)陽(yáng)離子表面活性劑的量高于膨潤(rùn)土的CEC時(shí)，生成的有機(jī)膨潤(rùn)土的穩(wěn)定性相對(duì)較差。振蕩時(shí)間、振蕩強(qiáng)度，溫度對(duì)有機(jī)膨潤(rùn)土的穩(wěn)定性基本沒(méi)有影響。超聲波和pH處理可使有機(jī)膨潤(rùn)土的穩(wěn)定性有所降低。