我国水资源总量居世界第6位,人均拥有水量居世界第84位,水资源匮乏。新疆是典型的干旱半干旱地区,水资源匮乏问题更加突出,严重制约着经济和社会的发展。而石油是新疆工业发展中最具优势的产业,储量丰富,其开采和使用的规模也日益增大,因此石油废水也相应增多,这不仅对环境造成危害,而且加剧了水资源的供需矛盾。石油废水经过适当处理,不仅能减少对环境造成的污染,还可循环使用,提高水资源利用率。因此,寻找一种经济、有效的处理废水的方法,使废水资源化,不论是对新疆经济还是环境都有着极其重要的现实意义。废水处理方法虽然很多,但各有自身的缺点和局限性。吸附法是处理废水常用的一种方法,操作简单,处理效果好。但所用吸附剂大多为活性炭,成本高且再生困难。许多学者致力于寻找新型的吸附剂以取代活性碳。膨润土、海泡石、硅藻土等物质资源储量大,价格便宜,有较强的吸附能力。粉煤灰是燃煤发电厂排放的废弃物,回收利用率低,易对环境造成污染,用其做吸附剂,不仅减少环境污染,还可达到“以废治废”的目的。用上述四种物质作吸附剂来处理石油废水,具有较高的经济效益和环境效益。本论文采用上述四种物质作为吸附剂处理石油废水,为提高处理效果,首先用十二烷基三甲基溴化铵(DATB)对其进行有机改性,选取改性剂用量、改性温度、改性时间、搅拌时间等影响因素设计正交实验,对改性后不同吸附剂去除废水中COD、油类、氨氮、挥发酚能力进行研究,分析不同因素对吸附剂改性的影响。结果表明:膨润土改性的较优条件是改性剂用量2g、反应时间9h、反应温度60℃、搅拌时间30min;海泡石改性的较优条件是5g、3h、60℃、90min;粉煤灰改性的较优条件是2g、6h、60℃、180min;硅藻土改性的较优条件是5g、9h、80℃、30min。通过改性前后的红外、热重和XRD谱图,分析各吸附剂改性前后层间结构的变化,及对其吸附石油废水能力的影响。结果表明:改性后DATB的有机阳离子插入吸附剂层间结构,使层间距增大,提高了对有机污染物的吸附能力。以废水中四种污染物的去除率作为指标,研究反应时间、pH、吸附剂用量和温度等因素对吸附剂处理石油废水效果的影响,结果表明:吸附时间90min,pH值7.0,吸附剂用量1g/100ml,温度25℃为改性吸附剂处理废水的优化条件,此条件下吸附剂对废水中四种污染物的去除率比改性前提高了大约30%。以不同的吸附等温方程为模型,求出其相关参数进行线性拟合。结果表明:吸附剂对COD、油类的吸附符合Freundlich等温线;对挥发酚的吸附符合Langmuir等温线;对氨氮的吸附同时符合Freundlich等温线和Langmuir等温线。