非金属矿物处理染料废水研究.pdf

西华大学 硕士学位论文 非金属矿物处理染料废水研究 姓名黄健盛 申请学位级别硕士 专业水利水电工程 指导教师谷晋川 20070301 西华大学硕士学位论文 非金属矿物处理染料废水研究 水利水电工程专业 研究生黄健盛指导教师谷晋川教授 有机废水会腐蚀水利水电工程的构筑物和机械设备，而染料废水是造成 有机污染的主要来源之一，进行染料废水的处理对减轻环境污染造成的危害具 有重要的现实意义。为此，本论文拟通过使用沸石、膨润土祀辔牡等非金属 矿物开庠酽非金属矿物处理染料废水研究’，寻求利用非金属矿物有效处理印染 废水的方法。 本论文首先采用钻井用膨润土、膨润土原土、有机膨润土、硅藻土和沸 石原土单非金属矿物处理人工模拟染料废水。实验研究结果表明各种非金 属矿物处理染料废水均能取得较好的脱色效果，并能除去部分C D D 。尤其是 采用钻井用膨润土处理染料废水，染料废水的色度和C O D 去除率分别达到 9 1 ．鹄％和1 6 ．2 2 ％。 对钻井用膨润土、硅藻土和沸石原土两者以及三者组合处理染料废水的 实验研究表明非金属矿物组合处理染料废水的效果优于非金属矿物单独处理 的效果。钻井用膨润土 4 0 0 k n 扎 与沸石原土 4 0 0 0 m ／L 组合处理染料废 水在振速n 1 4 0 ～l S k ／m i n 、温度2 5 ℃、作用时间1 0 m i n 、p H 2 、静置沉淀时 间3 ．5 h 条件下，对染料废水的色度和C O D 去除率分别为9 3 ．1 5 ％和1 9 ．4 2 ％。 非金属矿物与混凝剂组合处理染料凌水实验结果表明，投加适当和适量 的混凝齐巾有利于提高非金属矿物处理染料废水的效果。 非金属矿物处理实际染料废水实验结果表明；在膨润土与沸石用量为 4 0 0 0 m g ／L 时，实际染料废水的色度和C O D 去除率分别为5 5 ％和5 7 ．5 2 ％。 非金属矿物比表面积越大，矿物处理染料废水的效果越好。非金属矿物处 理染料废水的吸附作用主要受范德华引力、静电引力和化学键与氢键作用力作 用。 西华大学硕士学位论文 关键词膨润土，硅藻土，沸石，染料废水 Ⅱ 西华大学硕士学位论文 S t u d yo nD y e i n gW a s t e w a t e r T r e a t m e n t b yU s i n g T h es l r u c t u r e sa n dm a c h m yo fw a t e rc o n s e r v a n c ya n dh y d m e l e c m c i t y e n g i n e e r i n g w o u l d b e c o n c d b y o r g a n i c w a s t e w a t 既, a n d d y e i n g w a s t e w a 衄i s o n e o f m a i n ∞峭o f 啊啦p 0 胁m 吡I t h a s 缸l p 删弘翟6 c ms i x p e n c e t o r e d u c e t h eb 枷o f 即们m 埘砌n a lp c 曲m ∞b y 恤碰．m g 由I 商1 9w 鹊旧眦1 1 瑚概缸 o r d e rt of r e dt h ed 陬蜘e w a yt od i 印0 s cd y 面】gw 罄I c 懈b yl l 曲培m n - m e t a l l i c n 面腿池z e o t i t e b 咖i t e 扣】d d i a 加叮l a a 飙喀a 施w e 砧u s e d t o 。0 蚰d I l d 曲c 凭s 茂睇h o f ‘ S t u d y o n 嘁w 鼬撇m e 舳e m b y u 她№艄础M i 觥i n t h i s p a p 旺 F j I 瓯出m i n gb e m 咖矗岛瑚血卫【a lb e m 衄i t 岛咖啦b c m 0 虹矗岛d j 曲加1 粒嘲塔锄 袖d 瑚l I l I a l 瑟础瞻w mI l s e dt on 哪m 卸蚰a d e 由，c i n gw 笛把w 龇盯缸t h i sp 习| p 旺T h e e x l 晌e n t a lr e s u l t ss h o w e dt h a tb e t t e rc o l o rr e m o v a le f f e c tc u d db eo b t a i n e di n d y e i n gw a s t e w a t e rb yu s i n gv a r i o u sn o n - m e t a l l i c a n dC O Dc o u l d b ep a r t i a l l yr e m o v e d ．E s p e c i a l l y , t h ec o l o ra n dC O Dr e m o v a ll a l l 嚣w e r e9 1 ．8 9 ％a n d 1 6 忽％臌p a 嘶由缸d y 咖g 啪啪唧锄盯仃e 咖1 c n t w h 丑e u 如g d r 丑1 吨b e l 们n 眩 T h ee x p e r h n e n t a lr e s e a r c hb y 啦t h et w oo f 血n H n gb e n t o n i t e , d i a t o m a c e o u s e a r t ha n dn a t u r a lz e o l i t ea n dt h e t h r e eo f t h e m 协d 卸o s ed y e i n gw a s t c w a t ％s h o w e d t h a tu s i n gn o n - m e t a l l i cm i n c l a l sc o m b i n a t i o nt ot r e a td y e i n gw a s t e w a t e rw a sb e t t e r u l 西华大学硕士学位论文 t h a n s i n O e n o n - m e t a l l i c m i n e r a l d i d ．T h e c o l o r a n d C O D r e m o v a l l a I 龉W e l e 9 3 ．1 5 ％ a n d1 9 ．4 2 ％w h i l eu s i n gt h ec o m b i n a t i o no fd r m m gb e n t o n i t e 4 0 0 0 m 班 a n d n a t u r a lz e o l i t e 4 0 0 0 r a g ／L t Od i s p o s ed y e i n gw a s t e w a t e ru n d e rt h ea , n o w 吨 c o n d i t i o n s v i b r a t i o nv e k 协f i1 4 0 ～1 5 0 r ／m i n ；t e m p e m t m e 2 5 “ C ；t r e a l m e n tI l m c - 1 0 m i n ；p 砘2 ；s t i l l s e d i m e n t a t i o n t i m e 3 ．5 h ． T h e 髓弘痂n 脚妇lr e s u l t so f 岫gn o n - m e t a l l i cm i n 既a la n dc o a g u l a n tt Ot r e a t 由曲| gw 弱I c I 撇s h o w e d t h a ta d 娅n g 印珥0 p 瘟I t ca n d 珥叩叮叩l 呻o f c o g e n t w o u l d h e l p t O i m p r o v e t h e t r e a l r a e n t e t 五d e n c y ． T h ee x e m p t e dr e s u l t so fu s mn o n - m e t a l l i cm i n e r a lt Ot r e a tr e a ld y e i n g w a s t e w a t e rs h o w e dt h a tt h ec o l o ra n dC O Dr e m o v a lr a t e sw m5 5 ％a n d5 7 黝 豫s p ∞呐w h e n t h c d 0 鞠萨0 f b e m 咖曲e 柚d 盟捌峙w 笛4 删h 班 T h e Ⅱms p e c i 6 cs u r f a c e 卸【∞n o n - m e t a l l i cm i n e r a lc o n t a m St h eb 妇 t r e a m l e n te f f e c t 锄b eo b t a i n e dw h e nl 捌岵m 蛔a lt Od i 滞d y 面坞w 嬲l c l 撇 T h ea d ∞咖e f f e O so fn o n - m e t a l l i cm 蛔a lw h i c hw 笛u s e dt Od i s p o s ed y e i n g w 鹅晒咖i n c l u d eV a nd e rW a a l s , e l e c c v s t a 血脚屺删，c h e m i c a la n dh y d 嘲e n b o n d f o r c e s ． I V 西华大学硕士学位论文 声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得 的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包 含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西华大学或其他教育 机构的学位或证书而是用过的材料。与我一同工作过的同志对本研究所做的任 何贡献均已在论文中作了说明并表示谢意。 本学位论文成果是本人在西华大学读硕期间在导师指导下取得的，论文 成果归西华大学所有，特此声明。 一巍拶 剔瞄黼 力。7 年朋伊 7 问耵月r 广日 I ／ ／ 西华大学硕士学位论文 第一章绪论 1 ．1 课题来源与名称 1 ．1 。1 课题来源 匹l J I I 省重点学科建设项目 编号S Z D - 0 4 1 2 、四川省教育厅自然重点项 目 0 5 2 0 4 0 9 7 舾轶学肪引濒目㈣。 1 ．1 ．2 课题名称 非金属矿物处理染料废水研究 1 ．2 问题的提出 河流中的有机质主要来源于天然有机物及其分解物，以及由于人类的生 活、生产活动而向河流排放的生活污水和工业废水中所含的有机物及其分解 物。水中复杂的有机物由于氧化或细菌的作用逐步分解为简单的化合物，简单 的有机物极易降鼢扰骱晤姘Ⅱ水_ 【1 l 。有机酸能与混凝土中的游离石灰相作用， 并将它们分解溶出，构成分解性腐蚀。同时，水中大量的有机物降解形成的有 机酸对钢铁、铝、混凝土结构都有腐蚀作用I l 】。 现代水利水电工程中的挡水大坝绝大部分是钢筋混凝土坝，用于发电的水 轮机的材质均为钢或铁。因此，河流水体中的有机物分解的有柳酸不但会腐蚀 钢筋混凝土坝，而目．还会对水电站的发电设备产生腐蚀的作用，减少大埂和水 力发电设备的使用寿命。位于云南省昆明市西山区海1 3 镇青鱼村的石龙坝水电 站是我国第一座水电站，也是座具有九十多年历史的文物电厂。但近年来， 由于用于发电的河水受酸性污染，发电设备腐蚀损坏严重，电厂不得不在2 0 0 3 年1 0 月1 4 日忍痛做出停产的决定栩。为此，如何降低河流水体中的有机物含 量，净f E 河水的水质是解决这一问题的关键。 1 ．3 非金属矿性质研究 西华大学硕士学位论文 由于非金属矿物具有吸附、离子交换、比表面积太和稳定性好等特性， 其在环晓日戮购鼢寻到了越来越r 。泛的应用，特别是膨润土、硅藻土j 阳沸石的 应用更加突出。 1 3 ．1 膨润土 一、膨润土的组成 膨润土 b c 呦n i I c 又叫膨润岩或斑脱岩。其主要成分为蒙脱石．贝得石系 列矿物，含量占8 5 ％～9 0 ％，其次为其他少量的碎屑矿物，如离岭石、伊利石、 地开石、凹凸棒石、水铝石英等。膨润土的一般结构式为 N a d 毗d ∞I { A b M 曲【S 晒水0 H 2 。 二、膨润土的物理化学性质 1 吸水膨胀像膨润土具有吸湿性，能吸附8 ～侈曜盱自己体积的水量， 吸水后体积增加约三十余倍埘。 2 分薏嗯浮性蒙瞎醐甄粒细小，以胶体分靓蠡存在于溶液中，单位 晶层之问易分离，水分子易进入晶层与晶层之间，充分水化后以溶胶形式悬浮 于水溶液中。 3 触变性膨润土结构中的羟基在静置的介质中会产生氢键，使溶液 成为均匀的H 交体，并目有一定的黏度。搅拌膨润土胶体溶液时，氢键被破坏， 胶体的黏度下降，胶体溶液变稀。静置后变稠。 4 黏结性和可塑性膨润土的胶体悬浮液具有较高的黏度和较好的可 塑性，其可塑性水的百分含量远远高于高岭石和伊利石，而形成所需要的力则 较其他黏土小。 5 离子交换性在由硅氧四面体加一层铝氧八面体构成的蒙托石晶体 结构内，高价s 产、鹏子可被低价阳离子同晶置换，使单位晶层中的电荷 不。平衡，出现过剩的负电荷，这些负电荷由八面体晶片中 0 H 置换0 P 和吸 附些低价阳离子来补偿，被吸附阳离子具有交换性。蒙托石对八种阳离子的 交换能力顺序为Ir ‘烈a d 0 时“蝴矿窖 b p M p ， “ 沸石的催化性能 沸石结构中的酸性位置、孔穴大小以及阳离子交换性能以及强抗中毒效应 使沸石能做催化剂和催化剂载f 毋。 ∞沸石的稳定性 天然沸石的热稳定性取决于沸石的硅与铝和平衡阳离子的比率，般在其 组成变化范围内，硅含量越高，则稳定性越好。 1 ．4 印染废水的处理 1 ．4 ．1 印染废水的现状 印染废水是印染企业生产过程中排放的各种废水混合后的总称。印染废水 按纺织印染业可分为棉纺印染废水、毛纺整染印染废水、丝绸印染废水和麻纺 印染废水。纺织品在织造和印染过程中产生的废水包括缫丝脱胶废水、精炼废 水、染色 染纱 废水和印花废水。我国是纺织印染的第大国，而纺织印染 行业又是工业废水排放的大户，约占整个工业废水排放量的3 5 ％。据不完全统 计，我国印染庞利搠幽为每天3 1 d k 叙1 嘣’，印染厂每加工l O O m 织物， 会产生3 5 II 麦o k [ a 。 1 ．4 ．2 印染废水的托最 5 西华大学硕士学位论文 一、色度大、有机物含量高。印染废水所含的颜色和污染物主要是天然有 机物质和人工合局猜机物质。 二、水质变化大。排放的印染废水中的化学需氧量高时可达2 0 0 0 - 3 0 0 0 m g 儿且B D 与C O D 之比小于0 2 ’可生化性型【殂】。 三、p H 值j 眦大。不同的织物在印染时所需的p H 值不同，这就导致印 染后的废水的p H 值变化j 艮大。 四、水温水量变化大。由于加工印染的品种、产量的变化，导致水温水量 的不稳定。印染废水的水温通常在3 6 - 4 0 ℃，高时可达5 0 ℃以上。 1 ．4 3 印染废水的处理方法 针对印染废水的特点和性质，国内外对印染废水的处理进行了大量的方法 研究，主要的方法有以下几种阻恻； 一、物理处理方法 1 混凝法混凝法是利用双电层压缩机理、吸附电中和作用机理、吸附架 桥作用机理和沉淀物网捕机理，使胶粒 胶团 迅速凝聚与絮凝成大的颗粒而 迅速沉淀去除污染物质。影响混凝的因素有胶体杂质浓度、p H 、水温及共存 杂质等。 2 气浮法气浮法是向水中通入或使水中产生大量的微细泡，并使气泡黏 附于杂质絮粒上，造成密度小于水的状态，依靠浮力使其匕浮至水面，从而实 现固液分离。 3 吸附法是利用多孔性的固体物质，使废水中的种或多种物质i 囱吸附 在固体表面而去除的方法。 4 膜分离法利用隔膜使溶剂 通常是水 同溶质或微粒分离的方法称为 膜分离法。 圆离子交换法是种借助于离子交换剂上的离子和废水中的离子进行 交换反应而除去废水中有害离子的方法。 中和法利用酸和碱相互反应生成盐和水的过程处理废水的方法称为 中和法。 二、化学处理方法 1 磅l 化法向废水中投加氧化剂，氧化废水中的有毒有害物质，往崮翁专变 6 西华大学硕士学位论文 为无毒无害的或毒性小的新物质的方法。 例讹姚稠粼剂 F e n t o n 、0 3 、H 2 0 2 等 在U v 劂悯下 产生具有强氧化能力的氢氧自由基 - O H 来处理废水。 3 1 l 电化学法利用电解质溶液在电流的作用下，发生电化学反应的过程来 处理废咏中的有毒物质的方祛。 三、生物处理技术 1 瑚潲鹁泥法利用活性污泥的吸附和氧化作用，去除废水中有机物质的 方法。活性污泥由四部分组成具有代谢功能活性的微生物群体微生物 主 要是纽菌 内源代谢、自身氧化的残留物；由原污水挟入的难为细菌降解的惰 性有机物；由污水挟入的无机物质。影响活性污泥净化反应的因素有营养物、 溶解氧、水温、p n 值和有毒物质。 2 生物膜法利用细菌和真菌类微生物和原生动物、后生动物类的微型动 物日} 着在滤料或某些载体上生长繁殖而形成的生物膜处理废水的方法称为生 物膜法。印染废水处理常用的生物膜法有生物滤池、生物转盘、生物接触氧化、 生物硫化床和生物炭法。 3 归砖配E 4 勿处理法指在投消t 睁离氧的情况下，以厌氧缁g ￡物为主对有机． 物进行降解的种废水处理方法。 4 稳定塘利用污水池塘的自然生物净f { 二功能使废水得到净化的方法，其 净化全过程包括好氧、兼氧和厌氧三种。 1 ．5 膨润土、硅藻土、沸石在环境领域的应用 1 ．5 ．1 膨润土的应用 膨润土具有优良的吸附性能和离子交换性能，膨润土被应用于水处理、固 体废物处理和气体净化。大量研究表明，利用膨润土作叼_ 蜾材料，具有许多优 点储藏量大，价格低廉而且容易获得；改性或活化的方法相对简单；可以去 除水中的无柳褥染物和有机污染物；具有比较高的物理稳定性、化学稳定性和 生物稳定性、比较容易再生| 网。因此，近年来，国内外关于膨润土在环保领域 的应用研究越来越广泛。 一、膨润土在水处理中的应用研究 7 西华大学硕士学位论文 早在2 0 世纪3 0 年代，膨润土就被应用于水质净化和废水处理。利用其巨大 的比表面积、良好的吸附性能和离子交换能力，在庞d 处理中用作吸附剂和絮 凝剂。我国膨润土资源丰富，利用膨润土开发污水处理新材料无疑是我国污水 处理的种方法之一。 1 膨润土处理无机废水 重金属离子废水主要是指含有P b 、Q 、C d 、珏挪类金属A s 等毒性显著的 元素以及含有盈、Q I 、0 0 、N i 、s Ⅱ等具有一定毒性的般重金属元素的废水。 重金属难生物降解，易在水中富集，造成水体污染。大量的实验研究表明，天 然的、经无机或有机改性的膨润士可用于多种含舻废水的净化仁删，能取到 良好的处理效果。改性膨润土吸附去除胪的效果要优于天然膨润土，有机膨 润士对妒的吸附等温线符合I 柚g 叫I 黼i 划鲫。 含铬离子废水指含有二价、三卯阳六价铬离子的魔水，三滞各离子的毒性 很小，易被氧化成六价铬，而六价铬离子的毒性最大，其可影响细胞的氧化、 还原，能与核酸结合，对呼吸道和消化道有刺激性，有致癌、诱变作用。经水 洗黾纯、焙烧、酸} 舌化、盐活化的膨润土，交联膨润土以及经过有机改性自蟛 润士均可用于铬离子废水的处理。经改性的信阳无睇钙基膨润士对C P 的去除 率达到9 9 ％以上嘲，I Ⅱt J l 盐亭钙基膨润土对Q 升的吸附等温线符合F I ∞m 曲方 麓印，存懈土对酽的吸附率达到9 0 ％以上p q ，广西宁明膨润土经睫啵干 法制备而成的有机膨润土以及经c I M A B 改性得到的膨润土对Q 拜的吸附率分 别为9 5 J O C 惕吲和赡6 ％网。 含汞废水主要是指含彳狙矿的废水。} 矿的毒性大，其对人类健康危害大。 因此，去除重金属废水中的嘭 是不容忽视的。近年来，膨润土被用于去除 H 矿，并有较好的效果。刘博林等【啪有机高分子使膨润土端面带有的正电 荷变为负电荷，从而增大了膨润土所带的负电荷总量和表面积。同时还研究了 提高吸附重金属离子O { 矿、0 6 ．、C 0 2 的性能。实验结果表明，未改性膨润 土与改性膨润土对金属离子的吸附率为5 9 ．2 0 ％、6 9 ．7 6 ％、6 7 ．9 1 ％和8 8 鹏％、 9 0 ．3 5 ％、8 8 ．0 2 ％ 同时，膨润土还被用于其他金属离子的去除，如N P 、Q P 、Z n 2 、F ∥ 4 擎溯。暾猗土对Q P 的吸附率与温度之问的关系符色钮h e n i u s 公刍印。 此外，膨润土还可以处理其他的无机废水，如含磷废水p 5 嘲、含氮废水 R 西华大学硕士学位论文 【4 1 嘲、含氟废水嘲等。经A f “改性的膨润土对磷的吸附性率大于9 1 5 ．5 9 “捌，经 A 1 船0 锄沼{ 磅．- { 黼烙改性腌捆土列水中氨氮的去除率司越贷％以上删，经氯 化钠改性的膨润土对氨氮去除率可达蚍6 8 ％闯，经A l a 3 溶液改性的膨润土对 F 的去除率可达8 3 ．1 7 ％I 删，E 述方法处理的废水能达到国家排放标准。 2 豫绷土处理有机废水 有机废水主要是指含芳香类化合物废水、含染料废水、含农药废水、生产 味精废水、垃圾渗漏液以及含其他有机物的废水。膨润土由于其良好的环保性 能，其在有机废水的处理上也应用广泛。 在含芳香化合物废水的处理方面，经A l a } 改性的膨润土对苯酚的吸附去 除率可达9 9 L 7 8 ／j 4 5 ] ，经妒 2 ％的I 城预处理后再用3 0 玑C ] 啪改性得到的有 机膨润土能有效吸附去除苯酚1 4 q ；经溴化十六烷基三甲铵 c I M A B 有机改性 的钙基膨润土，胄鲁吸附水中苯胚∥飞经均聚二甲基二烯丙基氯化铵 P D M D A A C 改性的天然钙基膨润土对对硝基苯酚废水的吸附去除率可达8 4 ％，吸附可用 F I 即n d l 曲型吸附等温线较好地进行拟合罔用氯代十六烷基毗啶 a C 改性的 膨润土比∞膨润土直接混合吸附硝基苯酚效果更走掣例；有机澎润土对苯、 甲苯、乙苯、二甲苯的吸附曲线在低质量浓度范围 o 帕2 9 ∞内呈现良好的线 性关系，对铬酸根离子的吸附符合I 柚g m u 蹶附模型冈。 随着膨润土成为化学工业的吸附剂和脱色净化剂，改性后的膨润土已广泛 用于净化处理染料废水。河南信阳市育才膨润土制品厂生产的钠基膨润土经氯 化铝溶液改性后，酸性红溶液的色度去除率可达9 8 ．6 ％，吸附量为勉6 8 m { F ∥； 用均聚二甲基二烯丙基氯化铵口D l 旧 A A C4 0 ％l 进行改性的山东潍坊的钠基 膨润土处理以K ’K N 型活性染料为主的废水，C O D 去除率达到5 6 ％，色度去 除率达到鳄％以上，优于活性炭的处理效另挈翮；用三氯化铁对河南省信阳市育 才膨润土制品厂生产的钠基膨润土进行改性后，对甲基磴的去除率达9 7 ．1 ％网 膨润土混凝剂s c p b 处理杭州丝绸炼染厂印染废水的0 0 D 去除率达到印％以上， 去浊率达7 0 ％以上，脱色率达6 0 ％以上，而且有较宽的吐适用范围刚；C I M A B - 膨润土和A 琊Q 脚处理杭州某厂印染废水的脱色率均比单使c I M A ＆ 膨润土或A Ⅸs 吣的效果好圈；辽宁某地钙基膨润土经酸化改性和三氯化铝溶 液在微波下柱撑酸化再改性后处理邢台市某染料厂酸性大红染科废水的效果 优于未改性土嗣；用膨润土．絮凝柏电解法工艺能有效地对美尔雅集团酸性蓝 9 西华大学硕士学位论文 印染废水进行脱色和去除有机物网；用酸性活化钙基膨润土双层滤料柱过滤处 理印染废水，色度去除率达9 3 ％以上，c o n - a 除率达7 8 ％，处理后的印染废水 达到国家规定的排放要j } 荽鼍用碳酸钠改性的山东潍坊钙基膨润士对印染废水 的色度去1 狳率为8 0 ％、C D 去除率为7 8 ％，分别比原土高2 0 ％和1 3 例网河南 信阳膨润土经6 5 0 ℃焙烧改性后能吸附去除中性红、分散红5 B 、阳离子桃红F G 、 沙黄和直接利硒兰B 2 R I 。五种柒科，拗Ⅱ混凝剂可以明显促进沥强物的沉降I 鲫。 3 膨润土处理农药废水 在膨润土处理农药废水方面，用季铵盐改性的黏土可去除水溶液中的马拉 硫磷和丁草胺，溴化十四烷基三甲铵 T r _ A B 改性膨润土的吸附效果最好， 对两种农药的去除率达到9 1 ．5 0 ％和7 3 ．2 5 ％。有机膨润土的亲油性越大，农药 的水溶性越小，吸附量越，≤6 l 】。经酸化和煅烧改性的膨润土对乐果废水的吸附 去除率为8 5 ％，改性膨润土对乐果的吸附服从弗罗德里希 R 叫n d l i c 血 方程蚓。 l l f 汐l , ，膨润土吸附剂还自鲁吸附去除污染土壤中的D 】竹嘲。 “ 膨润土处理生产味精废水 对于膨润土处理生产味精废水，杨晔等嘞无棚化合物活化膨润土合成 无机改性膨润士对味精废水进行预处理，回收废水中的有机物，系统地研究了 改性剂的种类和用量，絮凝剂的种类以及无机改性膨润土的用量对去除味精废 水C o D 及谷氨酸菌体的影响，并进步研究该处理方法对味精废水的适应性。 结果表明，利用碳酸钠预改性的膨润土和聚丙烯酸钠联用，可有效回收高浓度 味精废水中的部分有机物。椰a - - s ．o 、改性剂用量为7 ．S m g ／g 、无机改性膨润 土用量为5 9 舢寸，离子交换法提取后的废发酵液中o D D 和菌体去除率达5 2 ％ 和观6 ％；等电点法提取废液中的。脚菌体去除率达至临1 J 6 ％和8 5 ．6 ％。无机 改性膨润土与聚丙烯钠联合处理味精废水反应时间短，沉降速度快，回收的沉 淀物中粗蛋白质量分数可达4 6 ．8 ％。 固膨润土她刨掳赠} 漏液 垃圾渗漏液中含有大量的有机物和无机离子及中间产物，成份复杂，且水 质变化大。在膨润土处理垃圾渗漏液匕用溴化十六烷基吡啶 a ℃ 改性， 然后经硫酸铝处理的膨润土对垃圾渗漏液的0 0 D 和色度去除率分别为9 5 ．4 ％ 和呱1 例闻。而用碳酸钠钠化后] r v - 与固体硫酸铝按一定质量比干法混合的膨润 土对垃圾渗漏液的o D D 去除率为蝴6 闭。 1 0 西华大学硕士学位论文 二、膨润土处理固体废物 目前膨润土处理固体废物主要是集中在放射性废物的处理E ，且国内在这 方面的研究还很少。B o u l t 等[ 6 7 ] 探讨了u Ⅵ 、S e I V 在钠基膨润土上的吸 附行为并指出，p } l 隹珀5 8 ，U V I 在纯膨润土 蒙脱石含量9 9 5 ％以上， C E C 为U 0 ．抽c q ／1 0 0 m g E 有强烈的吸附行为，并且随着碳酸盐浓度的增加而 迅速降低。B o r s 等【6 司用不同J ．H D P Y 2 0 ％～4 0 0 ％C E C 改性怀俄明钠基膨 润土，研究了厂，乃所、a s 、S r 愀L L I 的吸附行为。8 扩散实验看， 有机嘭润土亲油性提高，对厂、乃仍D 吸附提高，对a 、s t 2 的吸附降低。 吸附受平衡溶液的影响，随离子强度增加，吸附能力逐渐降低，并且对阳离子 裂变废物的影响显著。 1 ．5 2 硅藻士的应用 硅藻土主要用作助虑剂，其主要应用的领域有啤酒、医药、油腊工业、净 水过滤、有机溶液、涂料和染料、肥料、酸类、碱类、调味料、糖类、酒类等。 硅藻土在环保领域主要用来过滤处理各种废水。 一、硅藻土处理重金属废水 硅藻土已被用于处理重金属废水，硅藻对舻的净化作用包括吸附、混 凝、中和罔，特定条件下，提高吸附温度、增加溶液自勺] P H 值、增大溶液中Q P 初始浓度、延长吸附怍用时间、提高搅拌速度等，均能不同程度地提高硅藻土 对c P 离子的吸附量及相应的吸附萼型明；吉林长自硅藻土吸附汞离子的作用机 理主要是微孔吸附、表面配位吸附、离子交换吸附等网；用旋流澄滴，涂膜硅 藻土过滤的方法处理总铬、总铜、总氰化物浓度分别为6 ．7 2 、1 8 ．4 0 、2 2 1 加l g 儿 C O D 为2 4 0 m 星皿电镀废水时，对总铬、总铜、总氰化物去除率分别趔／9 3 ．3 ％、 9 7 ．4 ％、9 9 ．9 ％，和传统沉淀砂滤相比，重金属离子去除率高，出水C O D 为 6 0 m g r t ．, 达到污水综合排放标准 G B8 9 7 1 9 9 回的级标槿日。 二、硅藻土处理造纸废水 在处理造纸废水匕，利用提纯硅藻士下脚料制成的复合净水剂处理造纸废 水，效果优于硫酸铝絮凝法和酸析法，特别是絮凝物脱水快、处理周期镫聊； 利用酸法提纯低品位硅藻土废料生产的水净化剂和含有有效絮凝成分硫酸铝 盐等适量的硅藻土或硅藻土．膨润土水净化剂分别处理B O D s 1 8 H 2 0 组 合处理染料废水，实验结果表明，在相同反应条件下，铝盐混凝剂处理染料废 水的效果要比铁盐混凝剂以及聚丙烯酰胺好。十二水硫酸铝钾 K A i S 0 4 2 ．1 2 H 2 0 和十八水硫酸铝 州l ‘泊咖1 跚扣 的处理能力相当。 本研究进行仙 s 0 4 b 1 8 H 2 0 与硅藻土的组合实验。 硅藻土和不同量的A 1 2 S 0 4 3 - 1 8 H 2 0 溶液组合处理染料废水得到的实验结 果如图5 ．4 所示。由图5 ．4 可知，随着混凝剂 A 1 2 S 0 4 y 1 8 H 2 0 投加量的增 加，色度的去除率并没有发生明显的变化，去除率在8 7 ％左右。而在C O D 的 去除上，当浓度为1 0 0 m g ／L 的A l 礤0 小1 8 H 2 0 溶液的投加量小于等于5 m l 时， 5 4 西华大学硕士学位论文 0 3 D 去除率不随混凝剂投加量的增加而发生变化，C O D 去除率为为5 3 ％；当 混凝剂投加量由5 m l 增加到7 m l 时，C O D 去除率由2 3 5 3 ％增加到2 9 ．4 1 ％；当 混凝剂的投加量大于7 1 1 1 1 时，C O D 去除率不随混凝剂的增加而发生变化，O O D 的去除达到平衡，此时C O D 去除率都为2 9 ．4 1 ％。与不加混凝剂时同等实验条 件下硅藻土单独处理染料废水相比，色度和C O D 的去除效果都育定的提高。 卜色度去除率 C 0 0 去除率 ．一一一J ‘⋯一 投加量／m l 2 345 6 78 9 g 增m e 5 ．41 k d ∞4 萨镧睁面叫缸A 】邸Q 扫1 8 飓o ． 5 ．2 5 沸石原土与混凝剂细合处理染料废水 翊聪进行F e C l 3 6 a 2 0 、K A 】 S O q 2 H 2 0 、F e S 0 4 “ 7 H 2 0 、A l 邪0 0 1 8 H 2 0 等混凝剂与沸石原土组合处理模拟染料废水实验，其实验结果表明 K 舢 S 0 4 h - l m O 与沸石原土组合处理染料废水的效果较好。沸石原土与 K A I _ S 0 4 h ．1 2 H 2 0 溶液组合处理模拟染料废水，得到的实验结果如图5 ．5 所示。 由图5 ．5 可知，染料废水的色度去除率随着十二水硫酸铝钾投加量的增加不发 生明显变化，色度去除率在踟％～8 5 ％之间。与不加混凝剂时沸石原土处理染 料废水所得的色度去除率8 1 ．9 9 ％相比，投加混凝剂与不投加混凝剂所得色度 去除效果相当。在C O D 的去除上，开始阶段，c 0 D 去除率随着混凝剂十二水 硫酸铝钾投加量的增加而增加，当浓度为1 0 0 m g ／L 的十二水硫酸铝钾溶液的 投加量由2 m l 增加到7 蚰时，C O D 去除率由1 5 ．9 4 ％变为2 7 5 4 ％；之后随着 十二水硫酸铝钾投加量的增加C O D 去除率不发生变化，C O D 去除率稳定在 2 7 ．5 4 ％；与不投加混凝剂时沸石原土处理染料废水相比，0 0 D 去除率增加了 约1 6 个百分点，这说明投加混凝剂在某种程度E 可以提高沸石处理染料废水 的效果。 5 S ∞ ∞ ∞ 蛐 ∞ O 辞篷咐 西华大学硕士学位论文 芒 * 篮 嘲 F I g u m 5 ．51 k a 翻h 罂钢啤i n l e n l o f 亿城s 0 咖1 翊∞ 图跖心撇1 珥z 0 捌膳期 5 ．3 小结 1 ．与钻井用膨润士单独处理染料废水相比，投加F 托％- 6 H 2 0 混凝剂后，色 度去除率提高了约3 个百分点，C O D 去除率提高约1 0 个百分点； 2 ．投如混凝剂A l e S 0 4 3 - 1 8 H 2 0 时，有机膨润士对染料废水的色度和C O D 去除率分别为9 0 ．0 0 ％* 02 8 2 6 ％，与不投加混凝剂时的7 9 ．0 8 ％和1 4 ．I 8 ％相比， 色度去除率增加约1 1 个百分点，而O D D 去除率则增加了约倍； 3 ．与不投加混凝剂时膨润土原土处理染料废水色度和C O D 去除率分别为 8 9 ．4 6 ％和2 0 ．7 1 ％相比，投加混凝剂后，色度下降约3 个百分点，为8 6 ％；C O D 去除率则增加了约1 0 个百分点。为3 0 ．3 0 ％； 4 ．与不投加混凝剂时硅藻土处理染料废水色度和C O D 去除率分别为 8 5 ．6 4 ％和1 8 ．2 5 ％相比，投加混凝剂后，色度去除率为8 7 ％，变化不大；C O D 去除率为2 9 ．4 1 ％，增加约1 1 个百分点； 5 ．与不投加混凝剂时沸石原土处理染料废水色度和C O D 去除率分别为 8 1 ．9 9 ％和1 1 ．0 3 ％相比，投加混凝剂后，色度去除率变化不大，C O D 去除率增 加约1 6 个百分点，变为2 7 5 4 ％。 6 ．投加混凝剂可以使得非金属矿处理染料废水的效果更佳。 西华大学硕士学位论文 第六章非金属矿物处理实际染料废水研究 为了把由模拟染料废水实验得到的实验结果应用于实际废水的处理，本研 究对四川省成翻i 鑫兴印染有限公司的染料废水进行试验研究。该废水以分散 性染料为主，颜色呈棕黄色。 6 ．1 时间实验 在钻井用膨润土4 0 0 0 m - 和沸石原土4 0 0 0 吼不同作用时间下处理 实际染料废水，静置沉淀2 0 m i n 得到的实验结果如图6 ．1 所示。由图6 ．1 可知， 当作用时间小于5 0 m i n 时，色度去除率随着作用时间的增加而增加；之后， 随着作用时间的增加，色度去除率呈下降趋势。在作用时间不大于2 0 m i n 时， C O D 去除率由1 5 ．9 6 ％增加到1 8 ．5 1 ％；之后，C O D 去除率随着振荡时间的增 加而下降。从节能的角度出发，作用时间为2 0 m i n 比轼魈，此时色度和C O D 的去除率分别为4 6 ．6 7 ％和1 8 ．5 1 ％。 1 ∞ 8 0 ∞ 爵 逝 稍4 0 2 0 0 时间／_ i n O1 02 03 04 05 0 ∞7 08 09 01 0 01 1 0 1 2 0 耳咿匝l