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探讨利用改性膨润土处理废水中染料的处理方法

2015-05-25 00:40
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  3 改性膨润土对染料的吸附机理、影响因素及吸附等温式

  3.1 改性膨润土对染料的吸附机理

  膨润土对染料的吸附机理主要包括离子交换吸附、表面吸附和层间配位吸附。在一定条件下一般以一种吸附机理为主,但是也有可能由两种或两种以上的吸附机理共同发生作用。张春等〔26〕使用壳聚糖改性膨润土吸附染料罗丹明,分析表明,覆盖于膨润土表层的壳聚糖分子富含羟基和氨基等,羟基和氨基通过与罗丹明分子形成酰基化合物而将罗丹明染料分子吸附于膨润土的表面。聂锦旭等〔12〕使用Fe2+和Fe3+改性膨润土吸附甲基蓝,结果表明,Fe2+和Fe3+以水合离子的形式进入膨润土层间,使其层间距增大,吸附孔隙率也增大,从而大大增强了膨润土的吸附性能。

  3.2 改性膨润土的吸附影响因素

  改性膨润土的吸附影响因素主要有膨润土用量、染料初始浓度、pH、温度、盐离子浓度和时间等。安小欣等〔13〕利用锆改性膨润土吸附大红染料,结果表明,当改性膨润土投加质量浓度小于1.0 g/L 时,处理40 mg/L 的大红染料,大红染料的去除率随改性膨润土用量的增加而增大,并在投加质量浓度为1.0 g/L 时,去除率最大,为95.7%,超过1.0 g/L 时,去除率变化较平缓并略有下降。B. Zohra 等〔27〕利用有机改性膨润土吸附直接红2,染料初始浓度越大、温度越高,染料吸附量越大。E. Eren 等〔3〕利用金属阳离子改性膨润土吸附结晶紫,金属离子浓度越大,染料吸附量越大。蒋月秀等〔28〕利用酸改性膨润土和铁柱撑改性膨润土分别吸附酸性靛蓝(AB74),酸性靛蓝的脱色率随染料溶液pH 的增加而下降,随温度和染料初始浓度的增加而降低,并在120 min 时,吸附基本达到平衡。

  3.3 改性膨润土的吸附等温式

  目前提出的最常用的吸附等温式有Freundlich、Langmuir 和BET 吸附等温式。改性膨润土对染料的吸附等温线一般符合Freundlich 和Langmuir 等温线模型。Qian Li 等〔18〕利用阳离子聚合改性膨润土吸附非离子型和阴离子型染料,结果表明,改性膨润土对非离子型染料的吸附符合Langmuir 等温线模型,对阴离子型染料的吸附则符合Freundlich 等温线模型。张春等〔26〕利用壳聚糖改性膨润土吸附罗丹明,该吸附符合Freundlich、Langmuir 等温线模型,但更符合Langmuir 等温线模型,其相关系数均在0.990 以上。邵红等〔29〕采用钼酸改性膨润土吸附碱性蓝染料,其吸附符合Langmuir 等温线模型。

  4 结语

  膨润土作为一种有效的吸附剂,具有诸多优点:储量丰富廉价易得;具有较高的化学和生物稳定性;对环境无污染,活化法或添加改性剂法简单易行;改性膨润土对染料的去除效果明显,特别是有机改性膨润土对废水中的染料吸附去除效果较好。因此,研究采用改性膨润土处理染料废水具有广阔的社会经济效益,对环境治理也具有重大的意义。但是目前对膨润土的研究仅限于实验室阶段,所以,如何更系统全面地研究膨润土并将其研究成果应用于实际生产,还有待做更深入细致的工作。

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