改性黏土矿物在废水处理中的应用研究进展

—172—2019年第38卷第4期Shanghai Environmental Sciences凹凸棒土改性方法及在水处理中的应用综述The Modification of Attapulgite and a Review of Its Application in Water Treatment李玲娟1　施　豪2　(1.上海环境保护有限公司，上海 200233; 2.博世华域转向系统有限公司,上海 201821)Li Lingjuan 1　Shi Hao 2　(1. Shanghai Environmental Protection Co., Ltd., Shanghai 200233; 2. Bosch Huayu Steering System Co., Ltd., Shanghai 201821)摘要　凹凸棒土可作为水处理吸附材料，具有价格低廉、环境效益好等特点，对其进行适当改性处理可提高吸附力，满足应用需求。

比较了酸化法、热活化法、有机改性法、负载纳米铁等4种凹凸棒土改性方式的优缺点。

分析了凹凸棒土在水处理过程中的具体应用。

关键词：凹凸棒土　水处理　生态环境　改性处理Abstract Attapulgite can be employed as an adsorbent for water treatment, and is characterised by its inexpensiveness and good environmental effectiveness. The adsorptive capacity of attapulgite could be improved through appropriate modification to satisfy the demand for its application. The merits and demerits of four processes of the modification were compared including the methods of acidification, thermal activation, organic modification, and loading nano -iron. Practical application of attapulgite in water treatment process was analysed as well.Key words ：Attapulgite Water treatment Ecological environment Modification processing凹凸棒土粘土高、表面积大，表面含有大量的硅烷醇基团及交换阳离子，可作为水处理吸附材料，在实际应用过程中具有吸附性好、价格低廉等优点。

黏土矿物霍夫曼效应
黏土矿物霍夫曼效应（Hofmann effect）是指当一些黏土矿物
在水中进行离子交换时所表现出的特殊现象。

黏土矿物是一种具有层状结构的矿物，其层状结构中包含有可交换离子。

在水溶液中，这些离子会与溶质离子进行交换。

霍夫曼效应是指当水中的溶质离子与黏土矿物中的可交换离子进行交换时，黏土矿物中的层状结构会发生变化。

具体来说，当溶质离子与黏土矿物中的可交换离子进行离子交换时，溶质离子会插入到黏土矿物层状结构的间隙中，从而引起该结构的膨胀或收缩。

这会导致黏土矿物在水中形成不同的形态或结构。

这种现象可以通过X射线衍射、电子显微镜等
实验方法进行观察和研究。

霍夫曼效应在环境科学和材料科学等领域具有重要的应用价值。

例如，在土壤污染治理中，研究黏土矿物霍夫曼效应可以了解黏土矿物对污染物的吸附和释放特性，从而设计出更有效的修复方法。

此外，黏土矿物霍夫曼效应还可以应用于储能材料、纳米材料等领域的研究和应用中。

第29卷第6期 硅　酸　盐　通　报 Ｖｏｌ.29　Ｎｏ.6　2010年12月 ＢＵＬＬＥＴＩＮＯＦＴＨＥＣＨＩＮＥＳＥＣＥＲＡＭＩＣＳＯＣＩＥＴＹ Ｄｅｃｅｍｂｅｒ,2010　凹凸棒土改性及其在环境水处理中的应用研究于志新,逯子扬,赵晓红,李春香,潘建明,闫永胜(江苏大学化学化工学院,镇江　212013)摘要:凹凸棒土独特层状、链式结构赋予它特殊的性能,使其广泛应用于各个行业。

本文主要从凹凸棒土的改性研究及其在环境中水处理的应用研究方面,综述了近年来国内外对凹凸棒土的改性方法及其在各类环境废水处理中的研究现状,并指出了凹凸棒土产品的发展趋势。

关键词:凹凸棒土;改性;环境;水处理中图分类号:ＴＵ528 文献标识码:Ａ 文章编号:1001-1625(2010)06-1367-06ＡｔｔａｐｕｌｇｉｔｅＭｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎｄＩｔｓＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｎＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＷａｔｅｒＴｒｅａｔｍｅｎｔＹＵＺｈｉ-ｘｉｎ,ＬＵＺｉ-ｙａｎｇ,ＺＨＡＯＸｉａｏ-ｈｏｎｇ,ＬＩＣｈｕｎ-ｘｉａｎｇ,ＰＡＮＪｉａｎ-ｍｉｎｇ,ＹＡＮＹｏｎｇ-ｓｈｅｎｇ(ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ,ＪｉａｎｇｓｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ,Ｚｈｅｎｊｉａｎｇ212013,Ｃｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｔｈｅｕｎｉｑｕｅｌａｙｅｒａｎｄｃｈａｉｎｏｆａｔｔａｐｕｌｇｉｔｅｉｓｅｎｄｏｗｅｄｓｐｅｃｉａｌｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ,ａｎｄｉｔｉｓｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎｍａｎｙａｒｅａｓ.Ｔｈｅｐａｐｅｒｍａｉｎｌｙｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｗｏａｓｐｅｃｔｓｏｎｔｈｅｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆａｔｔａｐｕｌｇｉｔｅａｎｄｉｔｓａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｗａｔｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔ,ａｎｄｒｅｖｉｅｗｓｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔｓｔａｔｕｓｏｆａｔｔａｐｕｌｇｉｔｅ.Ｍｏｒｅｏｖｅｒ,ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅｏｆａｔｔａｐｕｌｇｉｔｅｉｓａｌｓｏｄｉｓｃｕｓｓｅｄ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ａｔｔａｐｕｌｇｉｔｅ;ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ;ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ;ｗａｔｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔ作者简介:于志新(1971-),男,博士研究生.主要从事清洁能源与环境保护方面的研究.通讯作者:闫永胜.Ｅ-ｍａｉｌ:ｙａｎｙｏｎｇｓｈｅｎｇ215@126.ｃｏｍ.1　引　言凹凸棒土又名坡缕石,是一种天然非金属粘土矿物,在矿物学上隶属于海泡石族[1]。

第1篇摘要：粘土作为一种重要的非金属矿产，广泛应用于陶瓷、建筑材料、化工、环保等领域。

本文从粘土的原料特性、加工工艺、应用领域等方面对粘土科学进行了探讨，旨在为我国粘土资源的开发利用提供理论支持和实践指导。

一、引言粘土是一种具有粘结性和可塑性的细粒土，主要成分为硅酸盐。

粘土在我国有着丰富的资源，分布广泛，具有极高的经济价值。

随着科学技术的不断发展，粘土科学在原料、工艺、应用等领域取得了显著的成果。

本文将从以下几个方面对粘土科学进行探讨。

二、粘土原料特性1. 矿物成分：粘土主要由高岭石、伊利石、蒙脱石等矿物组成，这些矿物具有不同的化学成分和物理性质。

2. 化学成分：粘土的化学成分主要包括硅、铝、铁、钙、镁、钾、钠等元素，这些元素的含量和种类对粘土的性质有重要影响。

3. 物理性质：粘土的物理性质包括颗粒大小、比表面积、孔隙率、塑性指数等，这些性质直接影响粘土的加工和应用。

4. 工艺性质：粘土的工艺性质包括可塑性、烧结性、粘结性等，这些性质是评价粘土质量的重要指标。

三、粘土加工工艺1. 原料开采：粘土原料的开采采用露天开采或地下开采，根据矿床类型和开采条件选择合适的方法。

2. 原料破碎：将开采的粘土原料进行破碎，破碎程度根据最终产品要求而定。

3. 精选：对破碎后的粘土原料进行筛选，去除杂质，提高原料纯度。

4. 混合：将精选后的粘土原料与其他原料（如石英、长石等）按比例混合，以满足不同产品的需求。

5. 成型：根据产品要求，采用挤出、压制成型、注浆成型等方法将混合原料制成坯体。

6. 烧结：将成型后的坯体进行高温烧结，使其达到一定的强度和密度。

四、粘土应用领域1. 陶瓷：粘土是陶瓷生产的主要原料，可用于制作日用陶瓷、卫生洁具、建筑陶瓷等。

2. 建筑材料：粘土可用于生产砖瓦、水泥、石膏等建筑材料。

3. 化工：粘土可用于制备催化剂、吸附剂、填料等化工产品。

4. 环保：粘土可用于处理废水、废气、固体废弃物等环保领域。

第 50 卷 第 1 期2021 年 1月Vol.50 No.1Jan.2021化工技术与开发Technology & Development of Chemical Industry蒙脱土改性及应用的研究进展李璟睿1，尹陈霜1，马海燕1，夏　芬1，程国君1,2(1.安徽理工大学材料科学与工程学院，安徽 淮南 232001；2.安徽理工大学环境友好材料与职业健康研究院（芜湖），安徽 芜湖 241003)摘　要：蒙脱土是一种硅酸盐的天然矿物，具有良好的吸附性、阳离子交换性能和气液阻隔性。

吸附性使得蒙脱土具有良好的阻燃性和抗菌性，可以广泛应用于日常生活、工业及医用等方面。

为了进一步拓展蒙脱土的应用范围，通常需要对其进行有机化改性。

本文对近5年来蒙脱土的有机化改性及应用的研究进行了综述，以期为进一步开展蒙脱土的研究及应用提供参考。

关键词：蒙脱土；有机化改性；离子交换性；应用中图分类号：TB 332 文献标识码：A 文章编号：1671-9905(2021)01/02-0025-05基金项目：省级大学生创新创业训练项目（S201910361143）；安徽省高等学校自然科学研究项目（KJ2019A0118）；安徽理工大学芜湖研究院研发专项（ALW2020YF14）；安徽理工大学引进人才项目（ZY017）通信联系人：程国君，硕士生导师，从事粉体改性及纳米复合材料的制备。

E-mail ：***********************收稿日期：2020-10-29综述与进展蒙脱土（montmorillonite）别名微晶高岭石、胶岭石，结构式为(Al,Mg)2[SiO 10](OH)2·nH 2O，其中Al 2O 3含量为16.54%，MgO 4 含量为65%，SiO 2含量为50.95%，颜色多为白色微带浅灰色，含杂质时呈浅黄、浅绿、浅蓝色，土状光泽或无光泽，有滑感。

蒙脱土不仅是一种硅酸盐的天然矿物，还是膨润土矿的主要矿物组分。

持久性有机污染物的吸附研究进展乔澍;谢昆;付川;林俊杰【摘要】文章综述了活性炭、沸石、各种黏土矿和碳纳米管等多孔物质作为吸附剂处理水体中持久性有机污染物的研究进展,并对将来吸附材料的发展趋势做出预测.【期刊名称】《重庆三峡学院学报》【年(卷),期】2011(027)003【总页数】4页(P81-84)【关键词】持久性有机污染物(POPs);吸附;进展【作者】乔澍;谢昆;付川;林俊杰【作者单位】重庆三峡学院,重庆万州,404100;重庆三峡学院,重庆万州,404100;重庆三峡学院,重庆万州,404100;重庆三峡学院,重庆万州,404100【正文语种】中文【中图分类】O647.31持久性有机污染物（POPs）因其在环境中具有长期残留性、生物累积性、半挥发性和高毒性，引起了环境科学家的普遍关注.[1]POPs在水环境中长期暴露并在生物体脂肪内富集，对生态系统和人体健康具有巨大的危害.但是由于POPs在水体中浓度极低（每升水ng～pg级），通过常规水处理方式很难去除.吸附法是目前被广泛采纳的一种处理方法，所用吸附材料包括活性炭、沸石、黏土矿物和最新出现的碳纳米管等多孔物质.作者下面将就这几种常用材料的应用情况分别进行介绍.1 活性炭由于具有发达的孔隙结构和巨大的比表面积，活性炭作为吸附剂被广泛应用于饮用水及污水处理过程中[2].但活性炭对水中有机物的吸附缺乏选择性，容易饱和，需要不断再生，[3]对于目前人们最为关心的低浓度、亲脂性POPs的吸附效果并不理想.曲久辉等[4]研制了三油酸甘油酯活性碳复合吸附剂，对七氯和环氧七氯两种POPs的吸附性能进行考察，并使用颗粒活性炭进行对照实验.实验结果表明，类脂复合吸附剂对亲脂性更强的七氯有更好的吸附选择性，并且对这两种POPs的吸附效果均优于传统活性炭.解立平等[5]利用木类、纸张、塑料等固体有机废弃物热解物为原料，制备中孔活性炭，对二噁英和甲苯有良好的吸附性能.徐浩东等[6]利用三甲基氯硅烷（TMCS）对活性炭进行表面改性，研究了改性活性炭对水中苯胺、硝基苯及苯甲酸等典型有机污染物的吸附性能及特性，通过BET对吸附剂进行表征.结果表明，硅烷化改性后活性炭对水中的苯胺、硝基苯、苯甲酸的吸附容量有明显提高.2 沸石天然沸石是自然界广泛存在的一种硅铝酸盐矿物质，由硅氧（SiO4）四面体和铝氧（AlO4）四面体通过处于顶点的氧原子互相联结而成.这种特殊结构使沸石表面带负电荷，此负电荷被金属阳离子（K+、Na+、Ca+等）平衡.沸石中的这些阳离子可与其他阳离子发生交换，并保持骨架结构不发生变化.另外，沸石特殊的硅（铝）氧四面体结构使其孔隙率高达 50%，比表面积大（400～800m2/g），[7]具有较强的吸附能力，沸石的这些特性为其广泛应用创造了良好的前提条件.但是由于天然沸石表面硅氧结构亲水性强，使得沸石表面通常存在一层水膜，因而不能有效地吸附疏水性的有机污染物，需对其进行改性后才能用于有机物的吸附.改性方法分为外部改性和内部改性两种，内部改性的目的是通过改变内部结构、孔径，使污染物进入孔道内部从而得到去除，此方法多用于小分子污染物的去除.对于有机物的吸附，多采用外部改性的方法完成.目前多采用阳离子表面活性剂（如十六烷基三甲基溴化铵,HDTMA）对沸石的无机阳离子进行置换，从而得到有机沸石.由于有机阳离子的水合作用明显小于无机阳离子，可大大减少沸石表面的水分子量，因而对有机污染物的吸附能力比天然沸石强几十甚至几百倍.目前文献中报道的改性方法和适用吸附的有机污染物类型在表 1中列出.表1 改性有机沸石和适用有机污染物类型Tab. 1 The modification of organic zeolite and removal of different organic pollutants改性所用表面活性剂可吸附的有机污染物文献出处十六烷基三甲基溴化铵、四甲基铵脱氢松香酸 [8]十六烷基三甲基溴化铵苯、苯酚、苯胺、全氯乙烯 [9,10]十六烷基三甲基溴化铵、溴化十六烷基吡啶翁苯、甲苯、苯酚 [11]十六烷基三甲基溴化铵苯胺、硝基苯 [12]二甲苯甲基氯化十八烷酰胺莠去津、林丹、二嗪农 [13]十六烷基三甲基氯化铵、二甲基苄基硬脂酸铵、二甲基二硬脂酸铵杀虫剂 [14]十六烷基三甲基溴化铵、DOWFAX-8390、STEOL-CS330、Aerosol-OT苯、甲苯、乙苯、二氯苯、萘、菲 [15]3 黏土矿物由于黏土矿物如蒙脱石、膨润土等来源广泛、价格低廉，并且聚金属阳离子、季铵盐等阳离子可以通过离子交换的方法进入黏土矿物层之间，层间膨胀后形成各种有机或者无机的复合材料，在常温、常压下，改性黏土矿物在环境保护中得到了广泛的应用[16-20].孙洪良[21]制备了]螯合剂柱撑有机膨润土，用于吸附水中有机物对硝基苯酚( PNP)和重金属离子Cu2+，实验结果表明：螯合剂柱撑有机膨润土对有机污染物的吸附主要表现为有机物在长碳链疏水介质中的分配，其吸附能力和膨润土内有机碳、氮含量一致;对水中重金属离子的吸附机理是 Cu2+和进入膨润土层间的有机螫合剂Am形成了配合物，其吸附能力和所形成配合物的稳定性一致.吴平宵等[22]分别用无机-有机改性柱撑蒙脱石对模拟废水中的苯酚进行吸附试验，结果表明，用表面活性剂改性的柱撑蒙脱石，能较大幅度地提高对苯酚的吸附能力.经500℃灼烧后柱撑蒙脱石可再生使用，是一种潜在的吸附环境污染物的物质.顾曼华等[23]采用氯化十六烷基吡啶（CPC）、溴化十六烷基吡啶（CPB）和溴化十六烷基三甲铵（CTMAB）改性蒙脱石，处理水中硝基苯，25℃时吸附容量质量分别为117. 0mg·g- 1和87. 6mg·g- 1，去除率为50%～60%.朱利中等[24]用阳离子表面活性剂改性蒙脱石，制得一系列有机蒙脱石，研究其吸附处理水芳香有机污染物的性能、机理及影响因素，结果表明有机蒙脱石去除水中有机物的能力远高于原土；有机蒙脱石对水中有机物的去除率及饱和吸附容量与改性时所用季铵盐阳离子表面活性剂的种类、碳链长度及浓度有关，还与有机物本身的性质(极性、辛醇- 水分配系数等)及其与有机蒙脱石之间的作用方式有关.4 碳纳米管碳纳米管是由碳原子形成的石墨烯片层卷成的无缝、中空的管体，每个管状层由碳六边形构成，与石墨内结构相似，其中碳原子以 sp2杂化为主，混合有部分sp3杂化.按其石墨层数分为单壁碳纳米管和多壁碳纳米管，根据不同的卷曲方式单壁碳纳米管分为扶手椅管、锯齿管和手性管.多壁碳纳米管的层数可以在两层到几十层之间.碳纳米管具有较大的表面积和分子尺寸孔洞，自 1991年[25]被研制并能批量生产后就用作吸附剂在环境保护方面有着广泛的应用，在水体污染物吸附方面的研究已有相关综述报道.[26]梁华定等[27]研究多壁碳纳米管对水中 2-硝基苯酚和2, 4-二氯苯酚的吸附规律.测定不同温度下两物质的吸附等温线，研究吸附的热力学特性和吸附机理.结果表明，碳纳米管对2-硝基苯酚和2, 4-二氯苯酚具有良好的吸附效果，饱和吸附量分别达到24.54 mg/ g 和30.53 mg/ g.用Freundlich 等温方程拟合碳纳米管对两种化合物的吸附，其线性相关系数均大于0195 ；用Clapeyron-Clausius 方程拟合吸附过程，两种物质的线性相关系数都达0.99.-由于对酚分子π-π共轭作用的强弱不同，碳纳米管对2, 4-二氯苯酚的吸附能力大于2-硝基苯酚.李文军等[28]研究了碳纳米管作为一种新型吸附剂去除水中亚甲基蓝.考察了溶液pH 值、振荡时间、温度等对亚甲基蓝吸附的影响.溶液pH 对亚甲基蓝吸附影响较大，动力学数据显示吸附在8h达到平衡.通过对吸附数据拟合，发现在温度为298～338K 和浓度为2.5～12.5 mg/mol 的范围内，碳纳米管对亚甲基蓝的吸附等温线均符合Feundlich-L angmuir吸附等温式.张伟等[29]采用 3种不同直径的多壁碳纳米管（MWNTs）对 1, 2, 3-三氯苯( TCB) 进行吸附实验.结果表明，随MWNTs 直径减小，1, 2, 3-三氯苯吸附量增加.研究结果表明，MWNTs 与1, 2, 3-三氯苯之间的强吸附作用可能是因MWNTs 表面与1, 2, 3-三氯苯中苯环之间形成π电子对而实现的.5 小结水体中持久性有机污染物的吸附材料除了上述材料外，还有纤维素材料[30]、壳聚糖[31]、竹炭[32]、吸附树脂[33]等，在各自的领域中取得了很多突破.但普遍存在的问题是无法自由改变其中孔径大小，从而对多种有机污染物进行选择性吸附，且因为孔中多为极性键，经改性后有少量烷基或其他非极性基团，对有机污染物的吸附作用不强，易饱和，不利于少量POPs的富集.在未来的研究中，将金属有机配位化合物与碳纳米管配合使用，[34]可解决上述问题，可能是未来这类吸附材料的发展趋势.参考文献：[1]Jones K C, Voogt P D. Persistent organic pollutants ( POPs) : state of the science[J]. Environ Pollut, 1999, 100 (123), 209-211.[2]Faria P C C, Ōrafo J J M, PereiraM F R. Adsorp tion of anionic andCationic dyes on activated carbons with different surface chemistries[J]. Water Res, 2004, 38, 2043-2052.[3]王占生，刘文军.微污染水源饮用水处理[M].北京：中国建筑工业出版社，1999：62.[4]茹加，刘会娟，曲久辉，等.类脂复合吸附剂去除水中微量七氯和环氧七氯的研究[J].环境科学学报，2006，26(11)，1757-1762.[5]a)解立平，林伟刚，杨学民.城市固体有机废弃物制备中孔活性炭[J].过程工程学报，2002，2(5)：465-469. b)解立平，林伟刚，杨学民.废弃物基活性炭吸附挥发性有机污染物特性的研究[J].环境工程学报，2007，1(3)：119-122.[6]徐浩东，田森林，张友波，等.硅烷化活性炭对水中有机污染物的吸附作用[J].武汉理工大学学报，2008，30(1)：40-43.[7]张铨昌.天然沸石离子交换性能及其应用[M].北京：科学出版社，1996：21-26.[8]Sylvie C, Bouffard J. Sheldon B. Uptake of dehydroabietic acid using organically-tailored zeolites[J].Water Research, 2000, 34(9), 2469-2476. [9]Zhaohui Li, Todd Burt, Robert S. Sorption of benzene, phenol, and aniline by surfactant-modified zeolite[C].1998 Joint Conference on the Environment, 1998, Mar 31-Apr 1,1998, Albuquerque, NM. 277-281. [10]Zhaohui Li, Robert S, Bowman. Sorption of perchloroethylene by surfactant-modified zeolite as controlled by surfactant loading[J].Environ. Sci. Technol. , 1998, 32(15), 2278-2282.[11]Ghiaci M, Abbaspur A, Kia R, et al. Equilibrium isotherm studies for the sorption of benzene, toluene, and phenol onto organo-zeolites and as-synthesized MCM-41[J].Separation and Purification Technology, 2004, 40, 217-229.[12]Ersoy B, Celik M S. Uptake of aniline and nitrobenzene from aqueous solution by organo-zeolite[J].Environ- mental Technology, 2004, 25, 341-348.[13]Jovan Lemic, Divna Kovacevic, Magdalena Tomasevic-Canovic, et al. Removal of atrazine, lindane and diazinone from water by organo-zeolites [J].Water Research, 2006, 40(5), 1079-1085.[14]Jovanovic V, Dondur V, Damjanovic Lj, et al. Improved materials for environmental application: surfactant-modified zeolites[J]. Materials Science Forum, 2006, 518, 223-228.[15]Hrissi K, Karapanagioti, David A, et al. Partitioning of hydrophobic organic chemicals (HOC) into anionic and cationic surfactantmodified sorbents[J].Water Research, 2005, 39, 699-709.[16]David Christian Rodrguez - Sarmiento, Jorge Alejo Pinzon-Bello. Adsorption of sodium dodecylbenzene sulfonate on organophilic bentonites[J],Applied Clay Science, 2001,18: 173-181.[17]刘转年，周安宁，金奇庭.粘土吸附剂在废水处理中的应用[J].环境污染治理技术与设备，2003，4（2）：54-58.[18]刘莺，刘学良，王俊德，等.粘土改性条件的研究I-膨润土的改性[J].环境化学，2002，21(2)：167-171.[19]曾秀琼，刘维屏.无机—有机柱撑膨润土的制备及其在水处理中的应用进展[J].环境污染治理技术与设备，2001（2）：9-13.[20]晁吉福，吴耀国，陈培榕.柱撑黏土吸附剂在芳香类有机污染物处理中的应用[J].现代化工，2010，30（4）：31-36.[21]孙洪良.有机膨润土吸附水中重金属和有机污染物的性能及机理研究[J].化学研究与应用，2007，19（7）：745-751.[22]吴平霄.粘土矿物材料与环境修复[M].北京：化学工业出版社，2004：170-171.[23]Ma, J F, Zhu, L Z, Simultaneous sorption of phosphate and phenanthrene to inorgano - organo -bentonite from water [J].Journal of HazardousMaterials, 2006,136(3):982-988.[24]Chen, B L; Zhu, L Z; Zhu, J X, Configurations of the bentonite - sorbed myristylpyridinium cation and their influences on the up take of organic compounds[J].Environmental Science Technology, 2005，39:6093-6100.[25]Iijima S. Microtubes of Graphitic Carbon[J].Nature，1991，354：56-58.[26]曹德峰，刘宝春，葛海峰，等.碳纳米管吸附水体污染物的研究进展[J].广东化工，2008，35（6）：54-57.[27]朱仙弟，梁华定，赵松林等，碳纳米管对 2-硝基苯酚和 2,4-二氯苯酚的吸附特性研究[J].安全与环境学报，2008，8（2）：40-43.[28]王环颖，李文军，庄媛，等.碳纳米管吸附去除工业废水中亚甲基蓝的研究[J].光谱实验室，2009，26（6）：1664-1668.[29]张伟，施周，徐舜开等.多壁碳纳米管吸附去除水中1, 2, 3-三氯苯[J].湖南大学学报（自然科学版），2009，36（12）：69-73.[30]姚士芹，施文健，陈肖云，等.季铵型纤维素红外光谱及对持久性有机污染物的吸附特征[J].光谱学与光谱分析，2009，29（9）：2370-2374.[31]宋伟，施文健，钟晓永等，壳聚糖对持久性有机污染物吸附研究[J].功能材料，2007，38（7）：1197-1201.[32]孙新元，吴光前，张齐生.竹炭对微污染水中有机污染物的吸附[J].环境科技，2010，23（1）：15-18.[33]费正皓、邢蓉，刘富强，等.吸附树脂对微污染水中有机污染物的吸附研究[J].离子交换与吸附，2010，26（1）：24-32.[34]Xiang, ZH; Hu, Z; Cao, DP, et al., Metal-Organic Frameworks with Incorporated Carbon Nanotubes: Improving Carbon Dioxide and Methane Storage Capacities by Lithium Doping, Angewandte Chemie-International Edition，2011，50（2）：491-494.。

第28卷第1期山　西　化　工Vol.28　No.12008年2月SHANXI CHEMICAL INDUSTR YFeb.2008收稿日期:2007210212作者简介:蒋洪静,女,1975年出生,1996年毕业于河北工程技术高等专科学校,主要从事环境保护工作。

　综述与论坛我国表面活性剂LAS 废水的处理技术进展蒋洪静1,　郭满囤2(1.河北省黄骅市环境保护局,河北　黄骅　061100;2.北京桑德环境工程公司,北京　101102)摘要:介绍了我国表面活性剂LAS 废水处理中的常用方法,对各类方法的应用现状及发展方向进行了分析和评价,认为应采用回收和彻底氧化分解两种途径处理该类废水。

关键词:表面活性剂;LAS ;处理技术中图分类号:X52 文献标识码:A 文章编号:100427050(2008)0120028204引　言表面活性剂是一种重要的化工产品,具有润湿、分散、乳化、增溶、起泡、消泡、洗涤、润滑、防腐和杀菌等作用,广泛应用于工业、农业、建筑业、医药以及日常生活中[1]。

表面活性剂分子根据其活性部分的状态可分为阴离子、阳离子和非离子型。

造成严重水质污染的主要为阴离子和非离子两种类型的表面活性剂。

我国生产的合成洗涤剂多属阴离子型表面活性剂,以直链烷基苯磺酸钠(LAS )为主,其产量约占合成洗涤剂总产量90%左右,是水体的首要污染物[2]。

LAS 进入水体后,与其他污染物结合在一起形成一定的分散胶体颗粒,对工业废水和生活废水的物化、生化特性都有很大影响。

目前对LAS 废水的处理除了物化和生化法外,还有膜分离、微电解等新方法,并已得到了一定的应用[3,4]。

本文探讨了我国LAS 废水的处理技术现状及其发展方向。

1　LAS 废水处理技术根据对废水中LAS 的破坏性,可以将处理技术分为两类:“非破坏性”技术,即分离法,包括混凝分离法、吸附法、泡沫分离法、膜分离法;“破坏性”技术,即氧化分解法,包括催化氧化法、微电解法、生物氧化法。

改性凹凸棒土在水处理中的应用现状工业技术的快速进展，进入水中的污染物数量和种类急剧加添，尤其是那些毒性较强且难降解物质，造成水体污染日趋广泛和严重，加剧了水资源的紧张情形，同时威逼着人类的健康和安全。

因此，多种技术被应用于水体污染物处理，如电化学分别、絮凝沉淀、膜滤法、离子交换和溶剂萃取技术．但是，这些技术大多存在耗时、费用高、效率低等问题．吸附技术作为一种工艺简单、操作便利的污水处理技术，具有广阔的应用前景，而低耗能、可再生的、无毒的吸附材料的开发成为吸附技术的讨论重点。

凹凸棒土是我国一种储量丰富的矿产资源，是在水处理中开发成本低廉，效果显著的环保吸附材料。

其多孔型链层状晶体结构，导致数量浩繁的孔隙与孔道贯穿于整个结构中，因此，凹凸棒土的比表面积很大，有很好的吸附性能。

此外，凹凸棒土表面有可交换的阳离子和羟基，可以与重金属离子和有机物发生离子交换作用或形成配位键，因此，常常作为吸附材料，用于处理含有重金属或有机物的废水。

但是，凹凸棒原状土含有大量的杂质，影响凹凸棒土的使用性能，需要经过提纯和改性处理才能更好地达到吸附效果。

１凹凸棒土改性方法及吸附机制1.1改性方法目前较常用的改性方法重要包括无机改性和有机改性，无机改性重要包括高温活化、酸活化、碱处理、盐渍处理、微波处理和超声波分散技术。

其中，高温活化、酸活化和微波处理的重要作用是使内部结构变得疏松多孔，加添比表面积，有讨论表明，与原状土相比，比表面积可以提高几倍到几十倍，从而加强了吸附力。

在肯定时间内，凹凸棒土的比表面积与这３种方法的处理时间呈正相关，但是处理时间过长会引起凹凸棒土结构的坍塌，直接影响其吸附性能。

碱处理和盐渍处理重要是通过改性剂中的金属离子与凹凸棒土层间的Fe3+､Mg2+､Na+以及其他微小粒子发生离子交换，造成凹凸棒土结构电荷不平衡，加强了凹凸棒土的吸附活性；超声波分散技术利用超声的空化作用以及在溶液中形成的冲击波和微射流，使分子间产生猛烈的碰撞和聚集作用，提高吸附性能。

蒙脱石实际用途目前无机、有机和无机-有机改性膨润土研究较多，且大部分改性膨润土主要用在重金属废水、有机废水和染料废水的处理中。

絮凝剂的主要作用是通过电荷中和作用和吸附架桥作用使污水中的胶体颗粒产生凝聚，然后通过重力沉降和过滤作用去除。

絮凝剂的种类繁多，在国内外油田含油污水处理中广泛应用，主要分为无机絮凝剂、有机絮凝剂两大类。

无机絮凝剂分为阳离子型、阴离子型、无机复合型。

有机絮凝剂种类繁多，而且呈现出不断增加的趋势。

无机絮凝剂由于有晶格取代，故具有离子交换能力，其交换容量可代表黏土的荷电数量和同晶取代的程度。

无机絮凝剂的絮凝原理，可以认为是几个方面的综合结果，即：①絮凝剂本身发生水解，形成胶体并凝聚的过程。

②所形成胶体的吸附作用。

③电荷中和作用。

用高岭土、膨润土和蒙脱石及其经改性的有机黏土吸附去除水中的杀虫剂马拉硫磷和占草胺，有机黏土的吸附能力显著提高。

用蒙脱石的磷酸盐交联化合物吸附水中的两种除草剂，铈-蒙脱石的吸附效果优于锆-蒙脱石。

HDTMA改性蒙脱土和蛭石吸附去除2,4-二氯苯氧基丙酸，有机蒙脱土效果较好。

利用离子表面活性剂改性黏土制得的有机黏土对非极性有机物具有很大的吸附能力，可用来处理有机废水，用于垃圾填埋场的防渗处理和地下水的修复。

苯酚是一种常见的有毒有害污染物，因此，有机黏土处理苯酚的研究也较多，可以为环境修复提供技术支持。

现己利用改性蒙脱土用于含酚废水处理、地下水的修复。

蒙脱石等黏土矿物具有较大的比表面积及离子交换容量，吸附性能较好，对废水中重金属离子的吸附处理有着恃殊的功效。

蒙脱石原土对重金属离子具有一定的吸附能力用蒙脱石-聚合氯化铝交联处理废水中的重金属，则可进一步改善去除效果并提高固-液分离速度，使低浓度废水中铅离子等的去除率达93.1%；酸化的蒙脱石去除废水中重金属离子的效果更佳。

利用季铵盐等阳离子表面活性剂与钠型蒙脱石作用，经过离子交换将这些体积较大的有机正离子引入层间形成大孔洞材料有机蒙脱石，再通过离子交换作用和表面活性剂脂肪链的萃取作用来吸附有害的有机污染物。