论文部分内容阅读
工业废水中往往同时存在重金属和有机污染物。膨润土是一种廉价易得的吸附材料,但由于膨润土自身结构和性质的限制,其对污染物的吸附功能比较单一,难以同时有效去除重金属和有机污染物。因此,对膨润土进行改性、调控膨润土的层间结构,提高膨润土的吸附性能,进而能吸附处理复合污染物,膨润土在实际废水处理中的应用将更为广泛。本论文采用阳离子表面活性剂和有机螯合剂共同改性膨润土,研究了改性剂的配比及工艺条件对吸附效果的影响;重点探讨了改性后的螯合柱撑膨润土对复合污染废水中重金属镉和有机污染物苯酚同时去除的效果,并将其应用于实际选矿废水中重金属镉和酚类有机物的处理;采用X射线衍射和红外光谱等方法从改性膨润土的层间结构和表面性质等方面探讨了其吸附规律与机制。论文研究主要取得了以下结果:(1)用阳离子表面活性剂十六烷基三甲基苄基氯化铵(HDBAC)和有机螯合剂四乙烯五铵(TEPA)改性制备了螯合柱撑膨润土。最佳制备条件为:表面活性剂的负载量为0.8CEC,螯合剂的载入量为4mL。(2)螯合柱撑膨润土能同时吸附模拟废水中的重金属镉和苯酚,等温吸附曲线可采用Freundlich方程拟合。最佳吸附条件为:吸附时间60min,pH值=7,温度25℃。苯酚能够促进对重金属离子Cd2+的吸附,Cd2+对苯酚的吸附影响较小。(3)螯合柱撑膨润土对实际选矿废水的处理效果为:当用土量为0.04g,吸附时间为2h,pH值为68时,废水中的重金属镉和苯酚的去除率可达到最大值88%和99%;在吸附处理前加入一定量的石灰石进行预处理,投加0.01g改性膨润土,在最佳处理条件下苯酚和重金属镉的排放量可达到污水综合排放标准(GB8978-1996)。(4)表征分析结果表明,螯合柱撑膨润土有机碳氮含量明显增加,比表面积减小,层间距增大,层间由亲水性变成较强的疏水性。