膨潤(rùn)土的改性及其對(duì)廢水中重金屬離子的吸附研究.pdf

1、膨潤(rùn)土是我國(guó)含量豐富的一種粘土礦物，具有獨(dú)特的晶體結(jié)構(gòu)，使其對(duì)重金屬離子等具有良好的交換性和選擇性。膨潤(rùn)土應(yīng)用于廢水處理，具有操作簡(jiǎn)便、效果好、成本低廉等優(yōu)勢(shì)。改性處理能大大提高膨潤(rùn)土的吸附性能，并能有效吸附水溶液中的重金屬離子等污染物質(zhì)。因此，本試驗(yàn)先對(duì)膨潤(rùn)土原土進(jìn)行了鈉化，然后在此基礎(chǔ)上用陰-陽(yáng)離子表面活性劑改性制得有機(jī)改性膨潤(rùn)土。本論文主要的研究?jī)?nèi)容為：以重金屬離子中的Cu2+、Cd2+、Zn2+為對(duì)象，研究了Na-膨潤(rùn)土和有機(jī)改

2、性膨潤(rùn)土對(duì)廢水中重金屬離子的吸附規(guī)律；有機(jī)改性膨潤(rùn)土對(duì)二元重金屬離子混合體系吸附的實(shí)驗(yàn)研究；有機(jī)改性膨潤(rùn)土的洗脫附及再生實(shí)驗(yàn)研究；有機(jī)改性膨潤(rùn)土對(duì)實(shí)際廢水的處理研究。主要研究結(jié)果如下： 1.通過對(duì)Cu2+、Cd2+、Zn2+的等溫吸附試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)Na—膨潤(rùn)土對(duì)Cu2+、Cd2+、Zn2+的吸附分別符合Langmuir、Langmuir、Freundlich等溫式，有機(jī)改性膨潤(rùn)土對(duì)Cu2+、Cd2+、Zn2+的吸附分別符合Lang

3、muir、Langmuir、Freundlich等溫式；有機(jī)改性膨潤(rùn)土比Na-膨潤(rùn)土均具有更大的吸附容量。本論文還對(duì)有機(jī)改性膨潤(rùn)土提高重金屬離子Cu2+、Cd2+、Zn2+吸附的機(jī)理進(jìn)行了探討。 2.通過對(duì)影響重金屬離子吸附的時(shí)間、pH值、膨潤(rùn)土用量、溫度等因子進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化研究，得出了Na—膨潤(rùn)土及有機(jī)改性膨潤(rùn)土分別吸附Cu2+、Cd2+、Zn2+的最佳吸附條件，在此優(yōu)化條件下，Na-膨潤(rùn)土對(duì)Cu2+、Cd2+、Zn2+的吸附

4、率分別為93.5％、91.9％、89.2％，而有機(jī)改性膨潤(rùn)土分別為99.3％、98.8％、97.9％。 3.在二元重金屬離子混合體系吸附試驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)有機(jī)改性膨潤(rùn)土對(duì)Cu2+的選擇吸附性較好，比單一體系下對(duì)Cu2+的去除率有所提高；而有機(jī)改性膨潤(rùn)土對(duì)Cd2+、Zn2+的選擇吸附效果均不如Cu2+，比單一體系下對(duì)Cd2+、Zn2+的去除率均有不同程度的降低。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，本論文還從膨潤(rùn)土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、重金屬離子的離子半徑和有效水合離

5、子半徑等方面對(duì)競(jìng)爭(zhēng)吸附的機(jī)理進(jìn)行了初步探討。 4.酸洗脫試驗(yàn)表明，吸附有重金屬離子的有機(jī)改性膨潤(rùn)土易于洗脫附，可高達(dá)97.35％。并且對(duì)脫洗附后的有機(jī)改性膨潤(rùn)土進(jìn)行了再生吸附試驗(yàn)，試驗(yàn)表明洗脫附后的有機(jī)改性膨潤(rùn)土具有比較好的重復(fù)利用性。 5.用制得的有機(jī)改性膨潤(rùn)土對(duì)電鍍廠的實(shí)際廢水進(jìn)行了處理，在膨潤(rùn)土用土量5.0g/L下即已使廢水中的主要重金屬離子Cu2+、Zn2+低于國(guó)家的排放標(biāo)準(zhǔn)。 綜合各種實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及理