无机改性膨润土制备及吸附苯酚废水的研究
摘要: 以膨润土为原料,Fe(OH)2+为改性剂,制备了无机改性膨润土吸附剂,研究了该吸附剂对苯酚废水的吸附性能,结果表明:在温度为30℃,pH为8左右,废水初始浓度为100mg/L,吸附剂用量为10g/L,吸附时间为50min,苯酚的去除率可达到92%以上。
关键词:无机改性膨润土, 苯酚,废水
含酚废水主要来源于焦化、煤气、炼油和以苯酚或酚醛为原料的化工、制药等生产过程, 且种类与数量日益增加, 对人类形成了巨大的威胁。而酚类中的苯酚是一种使用较为广泛的化工原料, 代表着一类较复杂的污染物, 是我国水中优先控制污染物黑名单上的有毒污染物。高浓度苯酚可使蛋白质凝固, 引起肌体组织损伤、坏死, 而低浓度酚类则可使蛋白质变性[ 1]。目前, 酚类废水的处理方法主要有化学法、物理化学法、生物法、污泥灌溉法、地下水注入法和海洋排放法等[ 2, 3]。
但这些方法均有不足之处, 如化学萃取法、液膜法处理高浓度含酚废水比较适宜, 但出水很难达到标准; 生物法适应于低浓度的含酚废水, 且要在特定的条件下繁殖微生物; 而电化学处理含苯酚废水时其去除率很低[ 4]。膨润土是一种天然非金属矿物, 主要成分为蒙脱石, 其晶胞由 2 层 Si- O 四面体中间夹一层 Al- O 八面体构成, 四面体和八面体之间共享氧原子形成高度有序的准 2 维片层, 有很大的比表面积, 具有一定的吸附性能[ 5 7]。目前, 有机改性膨润土处理含酚废水的报道不少, 但有机改性膨润土操作过程复杂, 限制了其应用。为此, 我们制备了无机膨润土吸附剂, 研究了该吸附剂吸附苯酚的性能及有关影响因素, 结果表明, 无机改性膨润土吸附剂处理苯酚废水的效果较好。本课题对无机改性膨润土吸附剂处理苯酚废水的工艺进行了研究并确定了最佳处理工艺条件。
1 实验部分
1 1 主要仪器及试剂
苯酚: 国药集团化学试剂公司, 分析纯; NaF: 国药集团化学试剂公司, 分析纯; NaOH: 国药集团化学试剂公司, 分析纯; H2SO4: 国药集团化学试剂公司, 分析纯; FeCl36H2O :国药集团化学试剂公司, 分析纯; 钙基膨润土: 南京矿产品有限公司; U V759S 型紫外可见分光光度计, 往复式恒温震荡器( H Z 9211K ) , 精密酸度计( P HS 2C) , 离心机。
1. 2 改性膨润土的制备
称 40g 纯化膨润土, 倒入 400mL 蒸馏水中, 配成矿浆, 然后加入 6% 的 NaF 改型剂, 在 70 左右水浴中搅拌1. 5h。产物经过滤, 用蒸馏水洗涤 2 次, 滤干后, 85 下烘干。无机改性剂的制备: 在 65 水浴条件下, 将 0 4mol/ L 的N aOH 溶液逐滴加入到 0. 4mol/ L FeCl3溶液中, 不断搅拌, 防止局部 OH-过高。待 NaOH 用量与 FeCl3用量比为 2 1时, 停止加入。继续搅拌 2h
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