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技術(shù)進(jìn)展
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一文了解膨潤(rùn)土改性新技術(shù)及其在廢水處理中的應(yīng)用
來源:中國(guó)粉體技術(shù)網(wǎng)    更新時(shí)間:2018-03-09 14:11:45    瀏覽次數(shù):
 
  2017年10月30日,工信部印發(fā)《產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵共性技術(shù)發(fā)展指南(2017年)》,共提出對(duì)行業(yè)有重要影響和瓶頸制約、短期內(nèi)亟待解決并能夠取得突破的產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵共性技術(shù)174項(xiàng),其中就包括“用于工業(yè)廢水處理的礦物功能材料深加工技術(shù)”,主要技術(shù)內(nèi)容:膨潤(rùn)土等礦物功能材料的改性、改型技術(shù);增加礦物功能材料比表面積、調(diào)整表面電荷等技術(shù);礦物功能材料在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用技術(shù)。
  
  隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅猛發(fā)展,大量未經(jīng)處理的工業(yè)廢水隨意排放,對(duì)環(huán)境造成了嚴(yán)重污染。工業(yè)廢水處理新技術(shù)的研究成為當(dāng)前的重要課題。以蒙脫石為主要礦物成分的膨潤(rùn)土,具有良好的膨潤(rùn)性、粘結(jié)性、吸附性、催化性、觸變性、懸浮性以及陽離子交換性,對(duì)各種氣體、液體、有機(jī)物質(zhì)具有較強(qiáng)的吸附能力,隨著新型膨潤(rùn)土技術(shù)的發(fā)展,具有高性能改性的膨潤(rùn)土在工業(yè)廢水處理中將得到廣泛應(yīng)用。
  
  1、膨潤(rùn)土的基本性能及其缺點(diǎn)
  
  膨潤(rùn)土是一種粘土巖,以蒙脫石為主要礦物成分,因而亦稱蒙脫石粘土巖,主要化學(xué)成分是SiO2、Al2O3和H2O,還含有Fe、Mg、Ca、Na、K等元素,氧化物Na2O和CaO的含量對(duì)膨潤(rùn)土的物理化學(xué)性質(zhì)影響較大。
  蒙脫石晶胞形成的層狀結(jié)構(gòu)中存在鎂、鉀、鈉、銅等陽離子,且這些陽離子與蒙脫石晶胞的作用力不強(qiáng),很容易被其他陽離子置換,因而具有良好的離子交換性能。膨潤(rùn)土吸濕性較強(qiáng),能吸附低于自身體積20倍的水而膨脹至30倍以上;在水介質(zhì)中,能分散成具有一定潤(rùn)滑性、觸變性和粘滯性的膠體懸浮液,可用于汽油和煤油的提純、食油毒素的去除以及工業(yè)廢水的處理。
  在天然膨潤(rùn)土表面硅氧結(jié)構(gòu)極強(qiáng)的親水性,以及其層間大量可交換性陽離子水解的共同作用下,其表面通常被一層薄水膜所包裹,致使其不能有效地吸附廢水中污染物分子,限制了其在廢水處理領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。因此,有必要對(duì)天然膨潤(rùn)土進(jìn)行改性處理。
  
  2、膨潤(rùn)土無機(jī)改性
  (1)酸改性
  膨潤(rùn)土經(jīng)硫酸、鹽酸或磷酸等無機(jī)酸溶液改性后,孔道和孔隙結(jié)構(gòu)有所改善,層狀晶格破裂,層間距有所增大,同時(shí)能去除分布在膨潤(rùn)土通道中的雜質(zhì),有利于廢水中污染物分子進(jìn)入并進(jìn)行有效的吸附。
  (2)高溫改性
  高溫焙燒可以使膨潤(rùn)土先后失去表面水、水化水和結(jié)構(gòu)骨架中的結(jié)合水,減小水膜對(duì)廢水中污染物質(zhì)的吸附阻力。部分位于膨潤(rùn)土通道和空隙中的雜質(zhì),同喪失的水分一起被帶走,通道和空隙被打開,從而其吸附性能發(fā)生變化。但是焙燒溫度過高,會(huì)破壞膨潤(rùn)土結(jié)構(gòu)骨架和卷邊構(gòu)造,降低空隙率和孔徑,吸附性能有所降低。
 ?。?)超聲改性
  超聲波改性膨潤(rùn)土,可以提高其吸附性能。短時(shí)間的超聲可以增大其層間距,結(jié)構(gòu)變疏松,從而使金屬離子更易進(jìn)入;長(zhǎng)時(shí)間的超聲使膨潤(rùn)土中晶體片層表面的Si-O-Si鍵發(fā)生變化,增加了一些金屬離子與膨潤(rùn)土表面鋁氧位的接觸機(jī)會(huì),使膨潤(rùn)土對(duì)金屬離子的專性吸附有所增強(qiáng)。
 ?。?)無機(jī)鹽改性
  將膨潤(rùn)土浸漬于鹽溶液(NaCl、MgCl2、AlCl3、CaCl2、Cu(NO32、Zn(NO32等中進(jìn)行改性,鹽溶液改性后的膨潤(rùn)土吸附能力比原土均有所提高。經(jīng)過活化改性,無機(jī)鹽中的金屬離子平衡了部分硅氧四面體上負(fù)電荷。由于膨潤(rùn)土結(jié)構(gòu)單元層與外加的低電價(jià)、大半徑的金屬離子之間吸引力較弱,層間陽離子容易被其他陽離子所置換。同時(shí)結(jié)構(gòu)單元層在層間溶劑的溶解和剝離作用下,分散成更薄的單晶片,使得膨潤(rùn)土內(nèi)表面積增大,這種帶電性和巨大的比表面積的特性使其具有較強(qiáng)的吸附性。
  (5)微波改性
  由于無機(jī)蒙脫石礦物本身同微波耦合作用較弱,并且微波能夠透過蒙脫石,其表面、層間的羥基、水及有機(jī)、無機(jī)柱化劑離子強(qiáng)烈地吸收微波,這些離子或分子從微波場(chǎng)得到的電磁能轉(zhuǎn)換成熱能,使蒙脫石體系溫度升高,加劇了周圍有機(jī)分子的活動(dòng),有利于其進(jìn)入蒙脫石的層間,增大了層間距,擴(kuò)大了吸附的表面積,吸附效果增強(qiáng)。
 ?。?)多聚羥基陽離子交聯(lián)改性
  無機(jī)金屬陽離子(如Ti2+、Fe3+、Al3+、Cr3+、Zr3+、Ni2+等)水解產(chǎn)生的金屬羥基陽離子常作為膨潤(rùn)土改性交聯(lián)劑,這些羥基陽離子也稱為多聚羥基陽離子。這些呈平面狀的多聚羥基陽離子,通過離子交換后進(jìn)入蒙脫石層間,并進(jìn)一步在其中水解成交聯(lián)柱,使得蒙脫石層間距增大,膨潤(rùn)土比表面積增大,吸附性能提高。
 ?。?)稀土金屬摻雜改性
  常用的稀土改性劑為鑭鹽及其氧化物,膨潤(rùn)土在摻雜稀土金屬鑭后,在其表面或?qū)娱g引入了一定數(shù)量的金屬氧化物和氫氧化物,從而削弱了膨潤(rùn)土中蒙脫石的層間鍵能,層間距增大,結(jié)構(gòu)變得疏松,吸附劑表面羥基數(shù)量增多,膨潤(rùn)土表面經(jīng)羥基覆蓋后,極易與陰、陽離子生成表面羥基絡(luò)合物,改性后膨潤(rùn)土對(duì)廢水中陰陽離子吸附能力增強(qiáng)。
  (8)金屬負(fù)載型改性
  金屬負(fù)載改性膨潤(rùn)土,就是以膨潤(rùn)土為載體,采用溶膠-凝膠法、直接沉淀法、浸漬法等工藝將金屬活性組分高度分散地負(fù)載于載體上,利用載體具有良好的孔徑結(jié)構(gòu)和其他特性使活性組分在催化反應(yīng)中發(fā)揮出較好的催化效果。
 ?。?)鈉化巰基化改性
  自然界膨潤(rùn)土大多以鈣基膨潤(rùn)土的形式存在,而鈣基膨潤(rùn)土比表面積較小,性能差。鈣基膨潤(rùn)土經(jīng)鈉化巰基化等改性后,其陽離子交換容量、膨脹容、比表面積、吸水率均有顯著增加,在水中分散性增強(qiáng),對(duì)廢水中某些離子吸附能力顯著增強(qiáng)。
  
  3、膨潤(rùn)土有機(jī)改性
  (1)陽離子表面活性劑改性
  常用的陽離子表面活性劑有十六烷基三甲基溴(氯)化銨、氯化吡啶等,有機(jī)陽離子表面活性劑取代蒙脫石層間和硅氧外表面的陽離子,通過碳?xì)滏滈g的疏水作用相互締合,形成表面活性劑雙分子層,使更多的表面活性劑固定于界面上和層間,同時(shí)蒙脫石層間距增大,層間結(jié)構(gòu)變疏松,有機(jī)碳含量增加,疏水性增強(qiáng),膨潤(rùn)土對(duì)廢水中污染物去除能力增強(qiáng)。
 ?。?)陰離子表面活性劑改性
  常用的陰離子類改性劑有十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉等。陰離子類改性劑作用機(jī)理與陽離子類相似,陰離子表面活性劑利用膨潤(rùn)土的離子交換性、吸附性與其層間的無機(jī)陽離子發(fā)生置換,改變了層間的環(huán)境,使其由親水性變?yōu)槭杷裕档推浔砻婺?。同時(shí)經(jīng)改性后層間距和比表面積增大,吸附有機(jī)質(zhì)能力增強(qiáng)。
 ?。?)陰-陽離子表面活性劑協(xié)同改性。
  陰、陽離子表面活性劑同時(shí)進(jìn)入膨潤(rùn)土中,在一定條件下能形成混合膠束,對(duì)有機(jī)污染物具有協(xié)同增溶作用,此類改性膨潤(rùn)土的吸附性能優(yōu)于單一陽離子或陰離子改性膨潤(rùn)土。
 ?。?)兩性表面活性劑改性
  常用的兩性表面修飾劑十八烷基二甲基甜菜堿(BS-18)等結(jié)構(gòu)中具有一個(gè)C18的烷基疏水碳鏈,以及分別帶正、負(fù)電荷的親水基團(tuán)。鈉基膨潤(rùn)土經(jīng)兩性表面活性劑BS-18改性后,膨潤(rùn)土表面負(fù)電荷點(diǎn)位與BS-18中正電荷親水基團(tuán)結(jié)合,在膨潤(rùn)土表面上形成BS-18的疏水碳鏈有機(jī)相,其可通過疏水吸附作用將苯酚吸附到有機(jī)相上,對(duì)苯酚的吸附能力增強(qiáng)。
 ?。?)有機(jī)螯合劑改性
  常用的有機(jī)螯合劑有乙二胺、四乙烯五胺等。有機(jī)螯合劑能與進(jìn)入膨潤(rùn)土層間的重金屬離子形成絡(luò)合物,使金屬離子較為穩(wěn)定的吸附在改性膨潤(rùn)土層間。同時(shí)有機(jī)螯合劑的加入,使膨潤(rùn)土有機(jī)碳氮含量明顯增加,層間距增大,層間的疏水性增強(qiáng),對(duì)有機(jī)污染物和重金屬離子的吸附能力增強(qiáng)。
  (6)高分子絮凝劑改性
  常用的高分子絮凝劑有聚二甲基二烯丙基氯化銨、聚丙烯酰胺、殼聚糖等。聚二甲基二烯丙基氯化銨、聚丙烯酰胺、殼聚糖均是帶有大量正電荷的陽離子絮凝劑,絮凝劑既可包裹在膨潤(rùn)土表面,又可部分進(jìn)入膨潤(rùn)土孔隙內(nèi)。經(jīng)改性的膨潤(rùn)土表面粗糙度增加,比表面積增大,帶正電性,廢水中陰離子性污染物的去除率提高。
  
  4、膨潤(rùn)土復(fù)合改性
  在膨潤(rùn)土復(fù)合改性中,無機(jī)改性方法和有機(jī)改性劑共同使用,改性膨潤(rùn)土同時(shí)具有無機(jī)和有機(jī)膨潤(rùn)土的優(yōu)良特性。陽離子表面活性劑和無機(jī)金屬聚合離子改性的復(fù)合膨潤(rùn)土層間吸附的表面活性劑和羥基金屬量,超過了膨潤(rùn)土的陽離子交換容量,因此復(fù)合膨潤(rùn)土帶有一定的正電荷,在電荷排斥作用下分散性增強(qiáng),對(duì)廢水中污染物吸附能力增強(qiáng)。
    
  5、膨潤(rùn)土在有機(jī)廢水處理中的應(yīng)用
 ?。?)膨潤(rùn)土在印染廢水處理中的應(yīng)用
  紡織印染廢水具有水量大、有機(jī)污染物含量高、堿性大、水質(zhì)變化大、COD和生化需氧量(BOD)均較高等特點(diǎn),屬難處理的工業(yè)廢水之一,廢水中含有染料、漿料、助劑、油劑、酸堿、纖維雜質(zhì)、砂類物質(zhì)、無機(jī)鹽等。然而改性膨潤(rùn)土在處理印染廢水方面,效果頗好。
  
  張靜等以膨潤(rùn)土為載體,采用直接沉淀法制備了Fe2O3/膨潤(rùn)土負(fù)載型催化劑,在微波作用下處理模擬活性嫩黃廢水溶液。結(jié)果表明:催化劑加入量為0.5g,微波功率為900W,微波作用時(shí)間為5min,在此條件下模擬活性嫩黃廢水脫色率達(dá)96.4%。
  Zhu等利用膨潤(rùn)土通過一步法同時(shí)除去廢水中的酸性染料(OrangeII)和陽離子型表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨(CTMAB)。試驗(yàn)結(jié)果表明:試驗(yàn)吸附等溫線符合Langmuir方程,膨潤(rùn)土對(duì)OrangeII和CTMAB飽和吸附量分別為868.1mg/g和980.8mg/g,對(duì)它們最大去除率可達(dá)99.6%。
  Lian等利用CaCl2改性膨潤(rùn)土,制得改性膨潤(rùn)土,來研究對(duì)剛果紅染料廢水的除去性能。試驗(yàn)結(jié)果表明:改性膨潤(rùn)土有較寬的pH值(5~10)適用范圍,最大吸附容量為227.27mg/g,對(duì)剛果紅去除率可達(dá)到95.0%。
  
  (2)膨潤(rùn)土在焦化廢水處理中的應(yīng)用
  焦化廢水主要成分有氰化物、揮發(fā)酚、苯酚和苯系化合物、氨氮、礦物油以及其他含氧、硫、氮的雜環(huán)化合物等,廢水中污染物濃度高,尤其是難降解有機(jī)物、氨氮的濃度,COD高,成分復(fù)雜,治理較難,超標(biāo)排放的焦化廢水容易對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染,同時(shí)也直接威脅到人類健康。
  王通等采用十六烷基三甲基溴化銨(CTMAB)和陽離子型聚丙烯酰胺(CPAM)分別改性膨潤(rùn)土,制得系列CTMAB-膨潤(rùn)土(C-Bt)、CPAM-膨潤(rùn)土(P-Bt)和復(fù)合改性膨潤(rùn)土(C/P-Bt)。試驗(yàn)結(jié)果表明:C/P-Bt對(duì)有機(jī)物有明顯的協(xié)同吸附效應(yīng),C/P-Bt吸附量大于相應(yīng)的C-Bt加P-Bt吸附量之和,對(duì)苯酚和硝基苯的吸附量分別可提高22%和26%。
  張斌等采用兩性表面活性劑十八烷基二甲基甜菜堿(BS-18)修飾改性膨潤(rùn)土,制得改性膨潤(rùn)土,研究不同條件下對(duì)苯酚的吸附性能。試驗(yàn)結(jié)果表明:兩性修飾改性膨潤(rùn)土對(duì)苯酚的吸附速率均大于未修飾改性的膨潤(rùn)土,且均隨著修飾改性比例的增加而增大;吸附量在pH值4~8的范圍內(nèi)較穩(wěn)定,pH值>8后,吸附量迅速降低。
  
  6、膨潤(rùn)土在無機(jī)廢水處理中的應(yīng)用
 ?。?)膨潤(rùn)土在廢水中對(duì)磷元素的吸附作用
  隨著我國(guó)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的不斷變化調(diào)整,如通訊設(shè)施制造業(yè)、汽車制造業(yè)等金屬表面處理業(yè)的不斷深入,金屬表面的磷化工藝被普遍采用。然而此過程產(chǎn)生的大量高濃度含磷廢水,未加處理隨意排放,使得我國(guó)水體因氮磷含量較高而引起的富營(yíng)養(yǎng)現(xiàn)象較為嚴(yán)重。加強(qiáng)廢水中磷的處理,嚴(yán)格控制排放出廢水中磷的含量,就顯得尤為重要。
  朱鵬飛等采用鑭為摻雜劑,通過浸泡法,制備了La/酸化膨潤(rùn)土吸附劑,來處理含有磷酸二氫鉀的含磷廢水。試驗(yàn)結(jié)果表明:在pH值5~6,投入0.2g的La/酸化膨潤(rùn)土吸附劑,在28℃、140r/min的恒溫?fù)u床中充分振蕩反應(yīng)1.5h后,對(duì)磷酸二氫鉀含磷廢水去除率高達(dá)99.88%。
  Ma等利用聚合鐵陽離子和溴化十六烷基三甲銨共同改性的膨潤(rùn)土,可同時(shí)吸附廢水中的磷酸鹽和菲。試驗(yàn)結(jié)果表明:改性的膨潤(rùn)土對(duì)廢水中的磷酸鹽和多環(huán)芳香烴(菲)有較強(qiáng)的吸附能力,對(duì)廢水中的磷酸鹽和菲去除率分別大于95%和99%。
  王峰等采用鹽酸和煅燒兩種方法分別對(duì)膨潤(rùn)土進(jìn)行改性,探討了改性膨潤(rùn)土對(duì)KH2PO4含磷廢水的吸附性能。試驗(yàn)結(jié)果表明:酸改性膨潤(rùn)土的除磷效果隨著酸改性濃度增大呈增大趨勢(shì),且膨潤(rùn)土最佳熱改性溫度為500C,500C熱改性膨潤(rùn)土對(duì)磷的去除率可達(dá)92.77%。
  
 ?。?)膨潤(rùn)土在廢水中對(duì)砷元素的吸附作用
  日常生活中砷和含砷金屬的開采、冶煉,以及用砷或砷化合物作原料的顏料、紙張、原藥、玻璃的生產(chǎn)等過程,都可產(chǎn)生含砷廢水。其廢水主要成分為亞砷酸鹽、砷酸鹽和砷的氧化物等,若不經(jīng)處理直接排放會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染以及威脅人類健康。對(duì)含砷廢水的處理,很多研究者已做深入研究,并取得了顯著成果。
  李媛媛等利用鈣基膨潤(rùn)土制備了鈉化膨潤(rùn)土、鈉化胡敏酸膨潤(rùn)土、鈉化熱活化膨潤(rùn)土、酸(硫酸)活化膨潤(rùn)土、酸化單寧酸膨潤(rùn)土、酸化胡敏酸膨潤(rùn)土及巰基化膨潤(rùn)土等7種改性膨潤(rùn)土。試驗(yàn)結(jié)果表明:巰基化膨潤(rùn)土對(duì)As3+吸附能力最強(qiáng),其對(duì)As3+的吸附受pH值、溫度及離子強(qiáng)度影響較小,對(duì)As3+的飽和吸附量達(dá)到了1.18mg/g,比鈣基膨潤(rùn)土提高了12倍以上,且其比表面積比鈣基膨潤(rùn)土提高了6倍以上。
  姚樂采用硫酸和高分子絮凝劑聚二甲基二烯丙基氯化銨(PDMDAAC)對(duì)膨潤(rùn)土進(jìn)行改性,處理含砷廢水。試驗(yàn)結(jié)果表明:在pH值=9,改性膨潤(rùn)土用量為25g/L,吸附平衡時(shí)間60min,反應(yīng)溫度為25℃時(shí),廢水中砷的去除率可達(dá)97%以上。
  
  (3)膨潤(rùn)土在廢水中對(duì)氟元素的吸附作用
  隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,大量的高濃度含氟工業(yè)廢水未得到有效的處理,這些廢水一般含有呈離子(F-)形態(tài)的氟。排放的廢水中氟含量超過國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)10mg/L,嚴(yán)重地污染了人類賴以生存的環(huán)境,同時(shí)給人類的健康造成諸多威脅。
  鄧書平等采用硫酸和適量聚二甲基二烯丙基氯化銨改性膨潤(rùn)土來處理含氟廢水。結(jié)果發(fā)現(xiàn):廢水pH值=4,出水含氟量由100mg/L降至1.9mg/L,去除率可達(dá)98.1%,達(dá)到國(guó)家含氟廢水一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。
  龍敏等采用微波輔助制備鋯鋁柱撐膨潤(rùn)土(MAZPB)作為吸附劑,研究其對(duì)廢水中F-的去除性能。試驗(yàn)結(jié)果表明:在較寬的pH值范圍(3.5~10)內(nèi),MAZPB有較好的除氟效果,去除率均達(dá)89%以上。MAZPB吸附F-符合Freundlich吸附等溫模型。
  
  7、膨潤(rùn)土在重金屬廢水處理中的應(yīng)用
  
  (1)膨潤(rùn)土在電鍍廢水處理中的應(yīng)用
  電鍍技術(shù)廣泛應(yīng)用于電子、輕工、機(jī)器制造等行業(yè)。電鍍廢水水質(zhì)較復(fù)雜,含有鎘、鉻、銅、鎳、鋅等重金屬離子以及酸、堿、氰化物等具有很大毒性的雜物。電鍍廢水成分復(fù)雜,水質(zhì)變化幅度大,COD變化系數(shù)大;且電鍍廢水毒性大,含有大量的重金屬離子,若不經(jīng)處理直接排放會(huì)對(duì)水體造成極大的污染。
  張雪萍等利用超聲波對(duì)膨潤(rùn)土進(jìn)行改性,制得一系列改性膨潤(rùn)土,來研究對(duì)廢水中重金屬離子的吸附性能。試驗(yàn)結(jié)果表明:改性膨潤(rùn)土對(duì)重金屬離子Cu2+、Zn2+、Mn2+、Co2+的吸附好于原土,且超聲時(shí)間越長(zhǎng)吸附性能越好,9.5h超聲改性膨潤(rùn)土對(duì)各金屬離子的吸附率最大,都在90%以上,且對(duì)Cu2+的吸附明顯好于Zn2+、Mn2+、Co2+。
  羅成玉等采用陰離子表面活性劑十二烷基硫酸鈉(SDS)與陽離子表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨(CTMAB)改性鈉基膨潤(rùn)土制得有機(jī)改性膨潤(rùn)土,研究不同條件下對(duì)電鍍廢水中Cu2+、Zn2+的去除性能。試驗(yàn)結(jié)果表明:當(dāng)改性膨潤(rùn)土用量為5.0g/L時(shí),對(duì)實(shí)際電鍍廢水中Cu2+、Zn2+的去除率分別為97.8%和87.6%。
  
 ?。?)膨潤(rùn)土在選礦廢水處理中的應(yīng)用
  
  選礦廢水水量大,成分復(fù)雜,懸浮物含量高,其中含有重金屬離子、有機(jī)和無機(jī)浮選藥劑,包括劇毒的氰化物、氰鉻合物等有害物質(zhì),若不經(jīng)處理排放會(huì)嚴(yán)重污染周圍環(huán)境?! 『斡耧L(fēng)等采用人工合成的聚丙烯酸/硫酸酸化膨潤(rùn)土(PAA/HB)復(fù)合物,對(duì)混凝后選礦廢水中的COD去除進(jìn)行研究。試驗(yàn)結(jié)果表明:在20℃下,吸附劑用量為1.0g/L,pH值=5.0,100r/min振蕩2min時(shí)處理效果最好,廢水COD去除率最高達(dá)78.9%,Cu2+、Zn2+、Ca2+含量明顯降低,SS去除率接近100%。
  黃珂等采用十六烷基二甲基芐基氯化銨(HDBAC)和四乙烯五銨(TEPA)復(fù)合改性膨潤(rùn)土,制備了系列新型螯合柱撐有機(jī)膨潤(rùn)土,來考察其對(duì)選礦廢水中鎘和苯酚的吸附性能。試驗(yàn)結(jié)果表明:當(dāng)水土比為400mL/g時(shí),對(duì)實(shí)際選礦廢水中Cd2+的去除率為88%,對(duì)酚類物質(zhì)的去除率在99%以上。
  
  8、總結(jié)與展望
  目前,膨潤(rùn)土(特別是改性膨潤(rùn)土)在廢水處理方面取得較好的成果,國(guó)內(nèi)外對(duì)此方面多有報(bào)道。但是目前研究仍存在如下一些問題:
 ?。?)目前的大多研究?jī)H處于實(shí)驗(yàn)室研究階段,試驗(yàn)?zāi)M廢水成分通常比較單一,處理起來效果一般較好,但是實(shí)際工業(yè)廢水成分相當(dāng)復(fù)雜,需要同時(shí)除去多種成分,處理難度大;通過多種方法的集成處理將是廢水處理發(fā)展趨勢(shì),而對(duì)這些集成處理技術(shù)的協(xié)調(diào)技術(shù),又是一很好的研究課題。
 ?。?)膨潤(rùn)土通常改性后仍呈現(xiàn)其原有粉末狀,在廢水中保持膠凝狀和懸浮狀,增加了分離、再生利用的難度,以及有些改性膨潤(rùn)土再生后性能會(huì)降低,此等方面有待深入研究。比如:是否可以用物理或者化學(xué)的方法來達(dá)到膨潤(rùn)土的超細(xì)顆?;?,將是一很好的研究方向。
 ?。?)膨潤(rùn)土某些改性方法實(shí)施成本比較高,導(dǎo)致難以大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn);降低成本永遠(yuǎn)是廢水處理行業(yè)不斷追求的目標(biāo)。
  (4)改性后膨潤(rùn)土對(duì)污染物飽和吸附量有待進(jìn)一步提高,減小其使用量,從而減小處理成本。
  (5)對(duì)于膨潤(rùn)土處理各種廢水的吸附機(jī)理和動(dòng)力學(xué)機(jī)制、影響因素及其規(guī)律還需作更深入的研究。
  總而言之,隨著膨潤(rùn)土改性技術(shù)的不斷完善,以及多種改性技術(shù)協(xié)同使用,必將能制備出高負(fù)荷量、多功能、可再生利用的膨潤(rùn)土,其對(duì)各種實(shí)際復(fù)雜廢水的處理效果會(huì)越來越好,再加上我國(guó)膨潤(rùn)土儲(chǔ)量豐富、原料廉價(jià)、獲取簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì),改性膨潤(rùn)土在工業(yè)廢水處理領(lǐng)域必將具有廣闊的應(yīng)用前景。
  
  來源:膨潤(rùn)土的改勝新技術(shù)及其在廢水處理中的應(yīng)用,作者:周庶,鄔杰,曹志勇等
  編輯整理:中國(guó)粉體技術(shù)網(wǎng)
  
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