膨润土是我国含量丰富的一种粘土矿物,具有独特的层状结构,有很强的吸附能力。改性处理能大大提高膨润土的吸附性能,并能有效吸附水溶液中的重金属离子、有机物等污染物质。膨润土应用于废水处理,具有操作简便、效果好、成本低廉等优势。本文首先对膨润土进行了提纯,测定了膨润土的基本物化性能,对膨润土进行了改性试验研究,并利用X射线荧光光谱法、X射线衍射等手段对改性结果进行了分析。试验还对膨润土吸附水中铜离子的影响因素进行了系统研究。对不同方法改性过的膨润土处理水溶液中铜离子的效果进行了比较,确定了膨润土吸附含铜废水的最佳条件。试验利用硫酸对吸附了铜离子的膨润土进行了脱附试验。在文章中,还对大冶有色金属公司的重金属废水进行了研究,并探讨了改性膨润土对Cu²⁺离子的吸附机理。 试验用膨润土为湖北鄂州产钙基土。原土对于铜离子的吸附性能不佳。为使膨润土更有效地应用于含铜废水的处理,开展了膨润土的改性研究。试验得出了四种改性方法的最佳制备条件。钠化土为:反应时间为1h,pH=9,T=60℃,加入的Na₂CO₃浓度为8.75g/L。焙烧土为:加热温度450℃,加热时间2h。有机土为:反应时间1.5h,pH=8,以十六烷基三甲基溴化铵为改性剂,其投加用量为(m_改性剂/m_膨润土)=50%,T=60℃。微波土为:中火,加热时间8min。 试验还利用改性膨润土进行了吸附试验,得出了吸附Cu²⁺离子的最佳吸附条件。钠化土为:固液比为20g/L,T=30℃,吸附时间15min,pH=9,去除率达到95.5%。焙烧土为:固液比为33g/L,T=50℃,吸附时间30min,pH=8,去除率达到89.21%。有机土为:固液比为33g/L,T=40℃,吸附时间60min,pH=9,去除率达到97.6%。微波土为:固液比为20g/L,T=50℃,吸附时间30min,pH=9,去除率达到92.3%。 脱附试验的结果表明,利用硫酸作为脱附剂,在酸性条件下,膨润土原土、微波土和钠化土中的铜都不易脱附。铜离子在吸附土上的吸附牢固性试验表明,被吸附的铜离子能较为稳定的存在于膨润土中,可以安全存放,不易造成二次污染。 本试验利用提纯土对大冶有色金属公司的废水进行了处理,结果表明提纯土的最佳处理条件为:温度40℃,吸附时间15 min,固液比67g/L,出水中Cu²⁺浓度已远低于国标。正交试验结果显示,用量对去除率影响最大,其次为温度