膨润土在含染料废水处理中的应用研究进展.PDFVIP

2009年第 1期 纺织科技造展 ·23 · 膨润土在含染料废水处理 中的应用研究进展 罗耀发 ，梅 刚，成 煦，杜宗 良 ，朱谱新 (四川大学纺织研究所，四川成都 610065) 摘 要：膨润土及其改性产物(酸化、无机改性、有机改性、无机一有机改性)对染料具有优异的吸附性能，在染料废水 处理中显示出巨大的应用潜能。综述 了膨润土在含染料废水处理中的应用研究进展。 关键词：膨润土；改性；吸附；染料；进展 中图分类号：TS199 文献标识码：A 文章编号：1673--0356(2009)O1—0023一O5 染料广泛应用于纺织、皮革、印刷、食 品和塑料等行业。未 H 与 Al_0八面体的作用，会导致部分 AI抖、M 、Fe3等溶 经处理的染料废水直接排入水中，不但对水生物有极大的伤害， 出，使蒙脱土带负电，而且产生大量的断键，致使蒙脱土的吸附 而且人饮用后易引发癌症等疾病。有资料显示 ，其对人体的生 等反应活性增强。活化后的膨润土对有机染料分子有很强的吸 殖系统、肝、大脑和肾功能都有很大破坏作用[1]。工业废水中染 附能力。 料的去除已经成为各界广泛关注的重要问题 染料废水由于种 类多，水质成分复杂、色度高、C0D值高等原因，治理难度大。 去除染料的传统方法有吸附、化学絮凝、氧化、过滤和生化法 等_2]。其中吸附作为一种行之有效的方法，不但可以吸附除 染料外的水体污染物，而且吸附材料具有再生利用潜能。许多 研究已经证明膨润土是去除染料等有机物的有效吸附材料，但 是膨润土直接用于染料废水的处理效果很差，在使用前必须经 过转型或改性等预处理。膨润土资源丰富，价格低廉，近几十年 来 ，为了提高其开发利用的价值，膨润土的改性已成为国内外水 处理剂研究的热点之一。 1 膨润土基本性质、结构及组成 o一 氧 ●一 羟基 ●一 si D— AJ 膨润土是一种以蒙脱石为主要矿物成分的粘土岩，又称蒙 图 1 蒙脱土的晶体结构 脱石粘土。蒙脱石是少量碱土金属的含水层状硅铝酸盐矿物， 周珊等[6]将膨润土用盐酸酸洗活化，用于酸性蓝染料废水 由两层硅氧四面体片和一层夹于其间的铝 (镁)氧(羟基)八面体 的脱色处理，在最佳实验条件下，脱色率高达 96 ，且成本低 片构成，其结构示意如图 1所示[5]。硅氧四面体和铝氧八面体 廉。研究发现，膨润土加入量与酸性蓝废水量比为 3：20(g： 中的硅、铝离子被 Fe3、Fe2、Zn2、Mn2、Li等置换，形成层 m1)时，膨润土对废水的脱色效果最好。染料脱色率随pH值和 间负电荷。为了保持电中性，这些过剩的负电荷通过层间吸附 搅拌时间的变化而变化。另外还发现膨润土与絮凝剂配合使 阳离子来补偿。蒙脱土片层间通常吸附有 Na 、K 、Ca2、 用，对酸性染料的脱色效果更好。Min-YuTeng等[7研究了蒙 M 等水合阳离子，它们很容易与有机或无机阳离子进行交 脱土用盐酸改性后对碱性 6G染料的吸附性能，并用简单的数 换，使层间距发生变化。膨润土具有大的比表面，吸附能力 良 学模型研究了其吸附机理。结果表明，在同等情况下，盐酸活化 好，通过一系列方法改性后，显示出很强的吸附能力 。作为一种 改性蒙脱土的吸附容量是未改