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染料废水含有许多持久性有机污染物,颜色深、COD、BOD值较高、分布面广,严重危害了人体健康和生态环境。固体吸附法是处理染料废水的有效方法。开发蒙脱土吸附材料将充分利用我国丰富的蒙脱土资源,使廉价的蒙脱土变为高附加值的吸附材料,用于吸附处理有机废水。本论文在国内外对有机蒙脱土研究的基础上,用混合季胺盐阳离子表面活性剂、有机硅烷为改性剂,制备改性蒙脱土,进一步拓宽了蒙脱土的有机化改性方法。以甲基橙溶液为模拟染料废水,考察了改性蒙脱土和活性炭的吸附性能,确定了平衡吸附时间,得到了吸附等温线,并用几个吸附等温式模型对所得数据进行拟合;考察了吸附温度对平衡吸附量的影响,计算得到了ΔG°、ΔH°、ΔS°等吸附热力学参数。将改性蒙脱土的吸附性能与传统吸附剂活性炭进行了比较,探讨了改性蒙脱土和活性炭的再生方法。得到了如下结果:(1)季胺盐改性蒙脱土的底面间距较原土有显著提高。对于单种季胺盐阳离子改性蒙脱土,使用相同用量的改性剂时,长碳链阳离子改性蒙脱土比短碳链阳离子改性蒙脱土的吸附性能高;季胺盐阳离子改性蒙脱土的吸附量与吸附液的pH值有关,随着pH值的升高吸附量逐渐降低。(2)对于混合季胺盐阳离子改性蒙脱土而言,当改性剂总量固定时,吸附性能与长碳链/短碳链的比例有关。季胺盐改性蒙脱土对有机物的吸附作用包括表面吸附和分配作用,但以分配作用为主,总吸附量与其中有机质含量密切相关,获得了混合改性蒙脱土中长、短碳链阳离子的最佳配比。改性蒙脱土的吸附行为遵循二级反应速率方程所描述的规律和Langmuir吸附等温式模型。(3)大多数季胺盐阳离子改性蒙脱土对甲基橙的吸附是自发放热的物理过程,有机硅烷改性蒙脱土对甲基橙的吸附是低温自发、较高温度下非自发的放热的物理过程,而活性炭的吸附却是自发吸热的物理过程。优化制备参数制得的季胺盐阳离子改性蒙脱土的吸附性能高于有机硅烷改性蒙脱土,但稍低于活性炭。(4)加热处理和碱液浸泡均可用于季胺盐阳离子改性蒙脱土的再生,但再生蒙脱土的吸附性能明显低于新鲜样品。惰性气氛中热处理适宜于活性炭的再生,再生活性炭的吸附量可恢复到新鲜活性炭的70%。