摘要：綜述了近幾年來國(guó)內(nèi)利用改性膨潤(rùn)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(shí)間、膨潤(rùn)土投加量和共存離子等因素對(duì)膨潤(rùn)土吸附染料的影響。展望了改性膨潤(rùn)土吸附染料的發(fā)展趨勢(shì)。
關(guān)鍵詞：膨潤(rùn)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(diǎn),對(duì)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(rùn)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(jià)陽(yáng)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(rùn)土具有較高的離子交換容量和很強(qiáng)的吸附能力,因此被應(yīng)用于廢水處理。研究表明,通過膨潤(rùn)土的改性可提高其對(duì)染料的去除能力。近年來,國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)改性膨潤(rùn)土用于含染料污水的處理進(jìn)行了廣泛的研究。
2·膨潤(rùn)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(rùn)土經(jīng)過改性后再應(yīng)用于廢水處理。膨潤(rùn)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(jī)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(duì)膨潤(rùn)土進(jìn)行有機(jī)改性,發(fā)現(xiàn)改性膨潤(rùn)土的吸附量?jī)?yōu)于純膨潤(rùn)土。因?yàn)闅ぞ厶堑囊敫淖兞伺驖?rùn)土在水中的分散狀態(tài),增強(qiáng)了其對(duì)污染物的吸附和離子交換能力。利用殼聚糖改性膨潤(rùn)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(jī)或有機(jī)柱撐劑制備柱撐膨潤(rùn)土,經(jīng)XRD分析表明,柱撐膨潤(rùn)土層間距明顯增大,對(duì)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(rùn)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(rùn)土制備出有機(jī)膨潤(rùn)土,通過紅外光譜(IR)和熱重(TG)分析表明,有機(jī)膨潤(rùn)土對(duì)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(rùn)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(jī)鹽改性
用無機(jī)物為改性劑對(duì)膨潤(rùn)土進(jìn)行改性,增強(qiáng)了其對(duì)污染物的吸附和離子交換能力。利用無機(jī)鹽改性膨潤(rùn)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(yáng)離子聚合物為插層劑,制備一系列陽(yáng)離子聚合物/膨潤(rùn)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(rùn)土的吸附脫色能力明顯大于鈉基膨潤(rùn)土。利用聚合物改性膨潤(rùn)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
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