有机膨润土对水中克百威的吸附研究

【摘要】：有机膨润土在有机废水中的应用成为近几年的研究热点。本文重点论述了有机膨润土吸附水中氨基甲酸酯类农药克百威的效果及机理,围绕膨润土改性前后的性质和废水中其他化学指标的影响等方面,在实验室模拟条件下探讨有机膨润土吸附克百威的效率、机理及影响因素。 本文所做的主要结论主要如下： (1)用季铵盐表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(HTAB)和十二烷基苯磺酸钠(SDBS)改性钠基膨润土,制得阳离子有机膨润土和阴阳离子有机膨润土对有机膨润土进行有机碳含量分析、红外扫描、X射线衍射确定有机膨润土的改性特征。发现膨润土有机改性后有机碳含量大多来自改性剂,且随着改性剂用量的增加,有机膨润土的有机碳含量也增加；膨润土经过有机改性后层间距增大。 (2)制得一系列粉末状阳离子有机膨润土和阴阳离子有机膨润土对克百威溶液(初始浓度5mg/L)进行吸附试验。100HTAB和100HTAB-10SDBS膨润土对溶液中克百威的去除率都可达到90%以上,最佳投加量为20g/L,100HTAB膨润土吸附平衡时间为4h,100HTAB-10SDBS膨润土吸附平衡时间为3h。 (3) 100HTAB和100HTAB-10SDBS有机膨润土吸附克百威的等温吸附曲线能很好的符合Freundlich等温吸附方程式。100HTAB有机膨润土吸附克百威最大吸附容量为Qm=39.06mg/g,100HTAB-10SDBS有机膨润土吸附克百威最大吸附容量Qm=22.32mg/g。 (4)对于不同初始pH值的克百威溶液(初始浓度5mg/L),100HTAB和100HTAB-10SDBS有机膨润土对克百威的吸附去除率在中性至碱性范围内(pH=6～10)为88%～94%,在酸性条件(pH=3～6)下的去除率为70%～88%。 (5)随着溶液中初始NH4+浓度的升高(从1mg/L～50mg/L),100HTAB和100HTAB-10SDBS有机膨润土对水中克百威的去除率有所下降。试验过程中溶液中pH值波动范围为6.2-7.85。 (6)通过PVA包埋法制得的有机膨润土颗粒,吸附水中克百威,发现颗粒膨润土吸附水中克百威不存在固液分离的困难,在投加量为30g/L时,吸附8h达到吸附平衡,100HTAB膨润土颗粒吸附克百威的去除率为55.5%,100HTAB-10SDBS膨润土颗粒吸附去除率在60%以上。 (7)通过运用颗粒膨润土进行多次吸附试验,可以发现颗粒膨润土吸附水中克百威最大吸附次数可达6次,去除率范围为38%～60%。 (8)通过对颗粒膨润土进行多次吸附水中克百威的试验,发现膨润土颗粒吸附水中克百威次数最高可达6次,这就会大大降低膨润土颗粒吸附的成本。 (9)通过解吸试验,发现在pH=3、5、7、9、11的不同水体中解吸24h后析出量不到吸附量的1%,解吸后析出量很少。