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摘要：綜述了近幾年來國內(nèi)利用改性膨潤土吸附處理染料廢水的某些進(jìn)展,探討了改性方法、pH值、溫度、吸附時間、膨潤土投加量和共存離子等因素對膨潤土吸附染料的影響。展望了改性膨潤土吸附染料的發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：膨潤土;吸附;染料

1·引言

染料廣泛應(yīng)用于紡織、皮革、印刷、食品和塑料等行業(yè),染料廢水具有水質(zhì)復(fù)雜、色度和COD值高、pH值異常、含鹽量高、可生化性差、排出量大等特點,對水生物有極大的傷害。在目前處理方法中,吸附法是染料廢水處理組合技術(shù)中重要組成部分,主要用于預(yù)處理和深度處理。膨潤土是一種以蒙脫石為主要成分的黏土,蒙脫石因?qū)娱g易發(fā)生不等價陽離子置換而產(chǎn)生永久性負(fù)電荷,并且蒙脫石具有很大的內(nèi)外表面積,這些性質(zhì)決定了膨潤土具有較高的離子交換容量和很強的吸附能力,因此被應(yīng)用于廢水處理。研究表明,通過膨潤土的改性可提高其對染料的去除能力。近年來,國內(nèi)學(xué)者對改性膨潤土用于含染料污水的處理進(jìn)行了廣泛的研究。

2·膨潤土的改性制備與表征

在含染料廢水處理的工業(yè)應(yīng)用中,一般需將膨潤土經(jīng)過改性后再應(yīng)用于廢水處理。膨潤土的改性處理形式主要有殼聚糖改性、柱撐改性、表面活性劑改性、無機鹽改性、聚合物改性以及其他改性等。

2.1 殼聚糖改性

利用殼聚糖對膨潤土進(jìn)行有機改性,發(fā)現(xiàn)改性膨潤土的吸附量優(yōu)于純膨潤土。因為殼聚糖的引入改變了膨潤土在水中的分散狀態(tài),增強了其對污染物的吸附和離子交換能力。利用殼聚糖改性膨潤土處理的染料主要有酸性大紅[1—3]、結(jié)晶紫[4]以及模擬印染廢水[5]等,如表1所示。

2.2 柱撐改性

以無機或有機柱撐劑制備柱撐膨潤土,經(jīng)XRD分析表明,柱撐膨潤土層間距明顯增大,對染料有很高的吸附去除效果。吸附均為吸熱過程,表現(xiàn)為表面物理吸附和離子交換作用。利用柱撐膨潤土處理的染料主要有副品紅[6]、染料廢水[7]、甲基橙[8]以及酸性藍(lán)[9]等,如表2所示。

2.3 表面活性劑改性

用表面活性劑改性膨潤土制備出有機膨潤土,通過紅外光譜(IR)和熱重(TG)分析表明,有機膨潤土對染料的吸附速率和吸附量均較大,吸附過程中,疏水的層間域和表面正電荷增加均有利于吸附速率增大。從熱力學(xué)結(jié)果來看,是化學(xué)吸附和物理吸附共同作用的過程。利用表面活性劑改性膨潤土處理的染料主要有中性紅[10]、甲基橙[11]、靛紅[12]、直接黑[13]以及酸性靛藍(lán)[14]等,如表3所示。

2.4 無機鹽改性

用無機物為改性劑對膨潤土進(jìn)行改性,增強了其對污染物的吸附和離子交換能力。利用無機鹽改性膨潤土處理的染料主要有亞甲基藍(lán)[15]、甲基橙[16—18]、堿性藍(lán)[19]以及染料廢水[20]等,如表4所示。

2.5 聚合物改性

利用陽離子聚合物為插層劑,制備一系列陽離子聚合物/膨潤土納米復(fù)合吸附材料,比表面積顯著增加,表面電性由負(fù)值變?yōu)檎?顆粒聚集程度增加,有較好的吸附和沉降性能。結(jié)果表明,復(fù)合膨潤土的吸附脫色能力明顯大于鈉基膨潤土。利用聚合物改性膨潤土處理的染料主要有紅色染料[21]、活性翠蘭K-GL[22]以及印染廢水[23]等,如表5所示。

2.6 其他改性

其他改性方法主要有焙燒改性[24]以及酸化改性[25]等。

3·影響因素

3.1 pH值

3  .1.1 吸附量隨pH升高而下降