有機(jī)膨潤(rùn)土的制備、表征及其對(duì)廢水中酚類(lèi)化合物的吸附研究.pdf

1、目前焦化廢水的排放日益增多，焦化廢水中污染物種類(lèi)多、毒害性大且難以生化，若不加處理直接排放將會(huì)對(duì)人類(lèi)乃至整個(gè)生物鏈造成嚴(yán)重的危害，且焦化廢水中含量最多的是酚類(lèi)化合物和氨氮類(lèi)物質(zhì)，因而研究焦化廢水中酚類(lèi)化合物的吸附有著極為重要的意義。膨潤(rùn)土因其資源豐富及特殊的層狀結(jié)構(gòu)、物化性質(zhì)從而作為一種吸附劑材料在廢水處理中有著很大的應(yīng)用潛力，由于天然膨潤(rùn)土極強(qiáng)的親水性，限制了其在廢水處理中的應(yīng)用范圍，研究表明改性后的膨潤(rùn)土各種物化性質(zhì)均得到了改善，其

2、吸附性能也隨之提高，所以改性膨潤(rùn)土在焦化廢水處理中有著良好的應(yīng)用前景。
　　 本文采用傳統(tǒng)機(jī)械攪拌法將兩種有代表性的陽(yáng)離子表面活性劑長(zhǎng)碳鏈表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨(CTMAB)和短碳鏈帶苯環(huán)的表面活性劑芐基三甲基溴化銨（BTMAB）改性鈣基膨潤(rùn)土(Ca-Bent)，得到有機(jī)改性土CTMAB-Bent及BTMAB-Bent并將其應(yīng)用于吸附模擬一級(jí)處理后焦化廢水中的酚類(lèi)化合物（苯酚、對(duì)硝基苯酚、鄰甲基苯酚及鄰氯苯酚），在詳細(xì)探

3、討單一酚類(lèi)吸附條件及規(guī)律的基礎(chǔ)上研究了四種酚類(lèi)化合物的混合吸附，考察其對(duì)四種酚的總吸附率及吸附質(zhì)之間的相互作用。
　　 將制備的CTMAB-Bent及BTMAB-Bent進(jìn)行XRD、BET表征分析并在相同條件下應(yīng)用于模擬一級(jí)處理后焦化廢水中四種酚類(lèi)的吸附，結(jié)果表明:CTMAB及BTMAB均插層到了膨潤(rùn)土的層間，CTMAB-Bent及BTMAB-Bent與Ca-Bent相比層間距增大，比表面積減小，孔體積減小;由于BTMAB-Be

4、nt的層間距較小且有著緊密和較大的苯環(huán)骨架阻止了酚類(lèi)化合物的進(jìn)入從而使得CTMAB-Bent對(duì)四種酚的吸附效果較好。
　　 將CTMAB-Bent用于起始濃度分別為300mg/L的苯酚、20mg/L的對(duì)硝基苯酚、500mg/L的鄰甲基苯酚及10mg/L的鄰氯苯酚的吸附，詳細(xì)的探討了CTMAB的改性量、改性土的投加量及吸附時(shí)間對(duì)四種酚吸附率的影響，結(jié)果表明CTMAB的改性量為1.0CEC（Ca-Bent的陽(yáng)離子交換容量），吸附時(shí)間

5、為1h，吸附劑的投加量分別為1.5g、0.1g、1.0g及0.1g時(shí)CTMAB-Bent對(duì)四種酚的吸附率達(dá)到最大，分別為84.14％、98.22％、92.85％及84.7％。1.0C-Bent(CTMAB的量為1.0CEC時(shí)制備的CTMAB-Bent)對(duì)四種酚的吸附過(guò)程均較好的符合Langmuir方程和Freundlich方程，且鄰氯苯酚的理論最大吸附量（294.12mg/g）＞鄰甲基苯酚(243.90mg/g)＞對(duì)硝基苯酚(92.59

6、mg/g)＞苯酚(66.67mg/g)，吸附量的大小與四種酚的辛醇-水分配系數(shù)(Kow)呈正相關(guān)。吸附熱力學(xué)及動(dòng)力學(xué)的研究表明1.0C-Bent對(duì)四種酚類(lèi)的吸附均為自發(fā)的放熱反應(yīng)，低溫有利于吸附的進(jìn)行且吸附是一個(gè)簡(jiǎn)單的物理吸附，準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型最能描述1.0C-Bent對(duì)四種酚的吸附過(guò)程。
　　 將CTMAB-Bent對(duì)四種酚中的兩種酚進(jìn)行混合吸附處理，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明四種酚在平衡濃度較低時(shí)即吸附機(jī)理為分配作用，吸附質(zhì)之間有著較好的