摘要：综述了近几年来国内利用改性膨润土吸附处理染料废水的某些进展,探讨了改性方法、pH值、温度、吸附时间、膨润土投加量和共存离子等因素对膨润土吸附染料的影响。展望了改性膨润土吸附染料的发展趋势。
关键词：膨润土;吸附;染料
1·引言
染料广泛应用于纺织、皮革、印刷、食品和塑料等行业,染料废水具有水质复杂、色度和COD值高、pH值异常、含盐量高、可生化性差、排出量大等特点,对水生物有极大的伤害。在目前处理方法中,吸附法是染料废水处理组合技术中重要组成部分,主要用于预处理和深度处理。膨润土是一种以蒙脱石为主要成分的黏土,蒙脱石因层间易发生不等价阳离子置换而产生永久性负电荷,并且蒙脱石具有很大的内外表面积,这些性质决定了膨润土具有较高的离子交换容量和很强的吸附能力,因此被应用于废水处理。研究表明,通过膨润土的改性可提高其对染料的去除能力。近年来,国内学者对改性膨润土用于含染料污水的处理进行了广泛的研究。
2·膨润土的改性制备与表征
在含染料废水处理的工业应用中,一般需将膨润土经过改性后再应用于废水处理。膨润土的改性处理形式主要有壳聚糖改性、柱撑改性、表面活性剂改性、无机盐改性、聚合物改性以及其他改性等。
2.1 壳聚糖改性
利用壳聚糖对膨润土进行有机改性,发现改性膨润土的吸附量优于纯膨润土。因为壳聚糖的引入改变了膨润土在水中的分散状态,增强了其对污染物的吸附和离子交换能力。利用壳聚糖改性膨润土处理的染料主要有酸性大红[1—3]、结晶紫[4]以及模拟印染废水[5]等,如表1所示。
2.2 柱撑改性
以无机或有机柱撑剂制备柱撑膨润土,经XRD分析表明,柱撑膨润土层间距明显增大,对染料有很高的吸附去除效果。吸附均为吸热过程,表现为表面物理吸附和离子交换作用。利用柱撑膨润土处理的染料主要有副品红[6]、染料废水[7]、甲基橙[8]以及酸性蓝[9]等,如表2所示。
2.3 表面活性剂改性
用表面活性剂改性膨润土制备出有机膨润土,通过红外光谱(IR)和热重(TG)分析表明,有机膨润土对染料的吸附速率和吸附量均较大,吸附过程中,疏水的层间域和表面正电荷增加均有利于吸附速率增大。从热力学结果来看,是化学吸附和物理吸附共同作用的过程。利用表面活性剂改性膨润土处理的染料主要有中性红[10]、甲基橙[11]、靛红[12]、直接黑[13]以及酸性靛蓝[14]等,如表3所示。
2.4 无机盐改性
用无机物为改性剂对膨润土进行改性,增强了其对污染物的吸附和离子交换能力。利用无机盐改性膨润土处理的染料主要有亚甲基蓝[15]、甲基橙[16—18]、碱性蓝[19]以及染料废水[20]等,如表4所示。
2.5 聚合物改性
利用阳离子聚合物为插层剂,制备一系列阳离子聚合物/膨润土纳米复合吸附材料,比表面积显著增加,表面电性由负值变为正值,颗粒聚集程度增加,有较好的吸附和沉降性能。结果表明,复合膨润土的吸附脱色能力明显大于钠基膨润土。利用聚合物改性膨润土处理的染料主要有红色染料[21]、活性翠兰K-GL[22]以及印染废水[23]等,如表5所示。
2.6 其他改性
其他改性方法主要有焙烧改性[24]以及酸化改性[25]等。
3·影响因素
3.1 pH值
3 .1.1 吸附量随pH升高而下降
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