無機改性膨潤土制備及吸附苯酚廢水的研究
摘要: 以(yi)膨潤(run)土為(wei)原料(liao),Fe(OH)2+為(wei)改(gai)性劑,制備(bei)了無(wu)機改(gai)性膨潤(run)土吸(xi)附(fu)劑,研究了該吸(xi)附(fu)劑對苯酚廢(fei)水的吸(xi)附(fu)性能(neng),結果表明:在溫(wen)度(du)為(wei)30℃,pH為(wei)8左右,廢(fei)水初(chu)始濃度(du)為(wei)100mg/L,吸(xi)附(fu)劑用量(liang)為(wei)10g/L,吸(xi)附(fu)時間為(wei)50min,苯酚的去除率可達到92%以(yi)上。
關鍵詞:無機(ji)改性膨潤土, 苯酚,廢水(shui)
含(han)酚(fen)(fen)廢水(shui)主(zhu)要(yao)(yao)來源于焦(jiao)化(hua)、煤(mei)氣、煉油和以苯酚(fen)(fen)或酚(fen)(fen)醛為(wei)原(yuan)料的(de)化(hua)工、制藥等生產過程(cheng), 且種類(lei)(lei)與(yu)數量日益增(zeng)加, 對人類(lei)(lei)形成(cheng)了巨大的(de)威脅。而酚(fen)(fen)類(lei)(lei)中(zhong)的(de)苯酚(fen)(fen)是一種使用較(jiao)為(wei)廣泛的(de)化(hua)工原(yuan)料, 代表(biao)著一類(lei)(lei)較(jiao)復雜的(de)污染物(wu), 是我國水(shui)中(zhong)優先控制污染物(wu)黑名單上的(de)有毒污染物(wu)。高濃(nong)度(du)苯酚(fen)(fen)可(ke)使蛋白質凝固, 引起肌體組織(zhi)損傷、壞死(si), 而低(di)濃(nong)度(du)酚(fen)(fen)類(lei)(lei)則(ze)可(ke)使蛋白質變性[ 1]。目前, 酚(fen)(fen)類(lei)(lei)廢水(shui)的(de)處理方法(fa)主(zhu)要(yao)(yao)有化(hua)學法(fa)、物(wu)理化(hua)學法(fa)、生物(wu)法(fa)、污泥(ni)灌溉(gai)法(fa)、地下水(shui)注入法(fa)和海洋排放法(fa)等[ 2, 3]。
但(dan)這些方法均有(you)不足之處(chu), 如化學萃取法、液(ye)膜法處(chu)理高濃度(du)(du)含酚(fen)(fen)廢水(shui)(shui)比較(jiao)適宜, 但(dan)出水(shui)(shui)很(hen)難達(da)到標準; 生物法適應于低(di)濃度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)含酚(fen)(fen)廢水(shui)(shui), 且要(yao)在特定的(de)(de)(de)(de)(de)條件下繁(fan)殖(zhi)微生物; 而電化學處(chu)理含苯(ben)酚(fen)(fen)廢水(shui)(shui)時其(qi)去(qu)除率很(hen)低(di)[ 4]。膨(peng)潤(run)土(tu)是一種(zhong)天然非(fei)金屬礦(kuang)物, 主(zhu)要(yao)成分(fen)為蒙脫石, 其(qi)晶胞由 2 層(ceng) Si- O 四面體(ti)中(zhong)間(jian)夾一層(ceng) Al- O 八面體(ti)構成, 四面體(ti)和八面體(ti)之間(jian)共享氧原子形成高度(du)(du)有(you)序的(de)(de)(de)(de)(de)準 2 維片層(ceng), 有(you)很(hen)大的(de)(de)(de)(de)(de)比表(biao)面積, 具有(you)一定的(de)(de)(de)(de)(de)吸附(fu)性能[ 5 7]。目前, 有(you)機改(gai)性膨(peng)潤(run)土(tu)處(chu)理含酚(fen)(fen)廢水(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)報道(dao)不少, 但(dan)有(you)機改(gai)性膨(peng)潤(run)土(tu)操作過(guo)程復雜, 限制(zhi)了其(qi)應用。為此, 我們制(zhi)備了無(wu)機膨(peng)潤(run)土(tu)吸附(fu)劑, 研究了該吸附(fu)劑吸附(fu)苯(ben)酚(fen)(fen)的(de)(de)(de)(de)(de)性能及有(you)關影(ying)響因素(su), 結果表(biao)明(ming), 無(wu)機改(gai)性膨(peng)潤(run)土(tu)吸附(fu)劑處(chu)理苯(ben)酚(fen)(fen)廢水(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)效果較(jiao)好。本(ben)課題對無(wu)機改(gai)性膨(peng)潤(run)土(tu)吸附(fu)劑處(chu)理苯(ben)酚(fen)(fen)廢水(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)工藝進行了研究并確定了最佳處(chu)理工藝條件。
1 實驗部分
1 1 主要儀器及試劑
苯酚: 國藥集團化學試劑公司, 分析純; NaF: 國藥集團化學試劑公司, 分析純; NaOH: 國藥集團化學試劑公司, 分析純; H2SO4: 國藥集團化學試劑公司, 分析純; FeCl36H2O :國藥集團化學試劑公司, 分析純; 鈣基膨潤土: 南京礦產品有限公司; U V759S 型紫外可見分光光度計, 往復式恒溫震蕩器( H Z 9211K ) , 精密酸度計( P HS 2C) , 離心機。
1. 2 改性膨潤土的制備
稱 40g 純化膨潤土, 倒入 400mL 蒸餾水中, 配成礦漿, 然后加入 6% 的 NaF 改型劑, 在 70 左右水浴中攪拌1. 5h。產物經過濾, 用蒸餾水洗滌 2 次, 濾干后, 85 下烘干。無機改性劑的制備: 在 65 水浴條件下, 將 0 4mol/ L 的N aOH 溶液逐滴加入到 0. 4mol/ L FeCl3溶液中, 不斷攪拌, 防止局部 OH-過高。待 NaOH 用量與 FeCl3用量比為 2 1時, 停止加入。繼續攪拌 2h
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