改性粘土矿物制备印染废水脱色陶粒及机理研究(81页).rar

摘要
印染废水是水污染的重要来源之一，印染废水的脱色是废水处理的主要问
题。目前，以粘土矿物诸如坡缕石(凹凸棒石)、膨润土、海泡石等为原料制造
印染废水脱色材料得到了较广泛的研究。
根据脱色机理，粘土矿物脱色材料的制备方法主要分为两类:一类是采用
高温酸活化，经充分水洗制备以物理吸附为主的活性白土;另一类是采用金属
盐类溶液浸泡法，或直接以金属盐类作为添加剂进行改性处理制备脱色材料，
该类脱色材料以金属离子的化学絮凝作用为主。这些材料对印染废水都有一定
的脱色效果，但均存在不足之处，如:酸活化反复水洗所形成的大量酸水的处
理问题，粉末脱色材料在脱色过程中难以固液分离、颗粒材料强度差、材料不
具备再生循环使用性或再生循环使用性差等问题，使其实际应用价值受到了限
制。
本文以凹凸棒石等粘土矿物为原料，常温下(20~25℃)通过酸碱复合改性，
再经造粒、热处理的方法制备印染废水脱色陶粒。通过对活性、分散、还原三
种不同性质的三原色红、黄、蓝单一染料废水和实际印染废水的定量脱色研究，
确定了印染废水脱色陶粒的最佳制备工艺，分析了其制备和脱色机理，考查了
脱色陶粒的造粒强度和散失率，研究了脱色陶粒的循环使用性能和方法。同时，
对几种以常用粘土矿物—凹凸棒石、膨润土、海泡石、杭锦2#土，为原料制
得脱色材料的综合性能进行了对比实验。获得的主要结果如下:
1、印染废水脱色陶粒的最佳制备工艺:常温下，将研磨过80目(筛孔尺寸
为0.18omm)筛的粘土矿物与2.smo比硫酸溶液按lg:2.smL的固液比混合，反
应1.5h后，用浓度为smol几的NaoH溶液将反应溶液中和至p十7一8，一次抽
滤后，直接造粒(小3rn力n一snun)，90oC烘干Zh，再经700oC锻烧lh。
2、以不同粘土矿物为原料制备的脱色材料的性能对比结果表明:以凹凸棒
石、杭锦2#土为原料制得的脱色陶粒综合性能最佳，当其投加量为2岁L，常温
下静态脱色10min后，对初始pH值为9一12的不同性质的单一染料废水脱色率
均在90%以上;常温下静态脱色smin后，两种脱色陶粒对实际印染废水的脱色
量分别为635mL/g和565mL/g，COD去除率分别为81%和73%。
3、制备的凹凸棒石、杭锦2#土脱色陶粒造粒强度高，30min振荡散失率<5%，
水溶液浸泡20d不开裂;陶粒材料具有脱色速度快的优点，可以有效避免传统
物理方法吸附速度慢的缺陷，同时陶粒样品的吸附速率接近粉末样。
4、酸活化后的碱中和作用是材料具备优异化学絮凝作用的关键工艺;热处
理赋予了脱色陶粒理想的强度;脱色陶粒以多种金属离子的综合化学絮凝脱色
作用为主，辅以少量的物理吸附作用。
5、处理过印染废水的脱色陶粒经饱和硫酸按溶液浸泡10min，再经300℃
锻烧10min后可再次使用，循环使用次数大于15次。
6、脱色陶粒的使用，有效解决了粉末材料在废水脱色过程中存在固液难以
分离的问题，为脱色陶粒的循环使用和避免粉体脱色陶粒对水体的二次污染创
造了条件。反应的终了pH值在7.5左右，有利于处理水的安全排放。
关键词:粘土矿物改性脱色陶粒机理印染废水





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