凹凸棒土改性及其在环境水处理中的应用研究

改性凹凸棒土吸附地下水中硝基苯的实验研究作者：郝卓莉来源：《科技资讯》 2014年第4期郝卓莉(石家庄职业技术学院河北石家庄 050081)摘要:本文将目标放在研究很多缺水地区的情况上,研制开发出了一种新型并且十分有效的,经济节约型的吸附剂,用于污水的处理方面。

名称为改凹土GXLJ。

这种新型的材料是将有机物作为原材料而在常温下研制出来,制备形成的。

使用这种改性的凹土对硝基苯的废水进行处理之后采集并分析得出一下的结论是:在硝基苯的浓度为10 mg没升的时候,这种改性凹土的投入量是0.5 g每升。

而液体的pH值大约为7,及液体整体上呈中性。

震荡之后的吸附的时间大致在40 min左右,能够出除去硝基苯的量接近96%左右。

关键词:改性凹凸棒土硝基苯吸附厂中图分类号:X703 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)02(a)-0228-01硝基苯作为一种重要的可以溶解很多有机物的液体容积,也能够作为有机合成原料而被广泛使用。

然而在环境中,硝基苯长期被排放残留积累,溶剂的生物降解性能并不是很好。

同时作为一种化学药品,会促使细胞发生化学癌变,故而有致癌,致畸甚至是导致突变等害处。

目前为止在处理废水的时候,活性炭吸附的物理方法是应用最为广泛的一种,也是我们日常经常见到的。

然而由于活性炭的经济效益不是很好,碳的可再生性能较差。

在我国目前有十分丰富的凹凸棒土资源储备,这是一种结构较为复杂的,性质也很特殊的美铝硅酸盐土矿物。

对于这种凹凸棒土进行有机改性能够改变凹凸棒土表面的电性,使得凹凸棒土的表面具有更好的吸附有机物的性能。

1 实验1.1 实验仪器,药品在实验中用到的实验仪器有以下几种:UV-2401PC型分光光度计,PHS-3C型精密PH计,NEXUS 型傅立叶红外光谱仪,SHY-2A型数显水浴恒温振荡器。

用到的药品有以下:庆阳混啊,硝基苯,硝酸银,硫酸。

以上几种都属于分析纯。

主要原材料凹凸棒土选取江苏的精选凹凸棒土。

文章编号:1003-6474(2000)03-0157-04凹凸棒石粘土处理城市废水的实验朱继存 (合肥工业大学资环系,安徽合肥230009)摘要:目前的城市废水处理方法有活性污泥法及粉末活性炭投料———活性污泥法,但两者皆存在不足之处。

凹凸棒石具独特的结构和良好的吸附、脱色、净化和过滤性能。

通过实验对其用于城市废水处理作了技术可行性研究,并进行了相应的经济可行性分析,认为凹凸棒石粘土可替代粉末活性炭处理城市废水且成本很低。

关键词:凹凸棒石粘土;活性污泥;城市废水;处理;实验中图分类号:X 70315 文献标识码:A1　问题的提出ΞΞΞ城市每年都在排放着大量的废水,致使大部分河流及其他地表水受到不同程度的污染,城市废水处理历来受到各国的重视。

目前、城市废水处理方法有活性污泥法和粉末活性炭投料———活性污泥法2种。

活性污泥法是处理城市废水的传统方法,它具有成本低、效率高的优点,但存在着对水质变动敏感、污泥容易膨胀等缺陷。

粉末活性炭投料———活性污泥法,是一种优越的城市废水处理方法,但粉末活性炭价格昂贵,投放量难以增加,因此,各国都在努力研究粉末活性炭的替代原料。

在苏皖交界处的六合、盱眙、嘉山一带,凹凸棒石粘土储量丰富,价格便宜。

凹凸棒石独特的链层状结构,使它具有良好的吸附、脱色、净化和过滤性能,因此,研究凹凸棒石粘土对处理城市废水颇有意义。

2　实验材料2.1　凹凸棒石粘土据物相分析,实验用样品中的凹凸棒石含量为70%～80%,其他矿物成分有蒙脱石10%～15%、石英5%～10%、方解石(白云石)1%～5%。

据BET 法测定,总表面积为263m 2/g ,内表面积为133m 2/g ,主要化学成分有SiO 2(56119%)、MgO (23183%),沸石水、结晶水、晶格水共占19141%。

2.2　配水材料包括葡萄糖、磷酸二氢钾、硫酸铵、三氯化铁、氯化钙、硫酸镁等。

2.3　其他材料包括高锰酸钾、草酸钠、氢氧化钠、硫酸、磷酸、碳酸钠、蒸馏水、活性污泥、粉末活性炭等。

酸改性凹凸棒土去除水中六价铬的改性条件研究王群;胡涛;赵婧男;谭唯;翟学东;韩莹莹;赵宇萌【摘要】为了考察酸改性后的凹凸棒土吸附污水中重金属离子的效能,选取水中毒性强、风险高的Cr(VI)作为目标物,研究了不同改性条件对Cr(VI)吸附的影响规律.通过X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对改性前后的结构进行表征,结果表明,改性后的凹凸棒土分散性好、杂质减少、比表面积增大,但内部结构并没有发生改变;改性凹凸棒土对Cr(VI)的吸附实验表明,吸附速率很快,120 min基本达到吸附平衡,与未经改性的凹凸棒土去除效果相比,经酸改性的凹凸棒土的吸附能力显著提高.并在盐酸浓度为4 mol/L,改性时间为5 h,改性温度为40℃时,改性效果达到最佳.此外,分析了改性凹凸棒土吸附性能提高的原因:形貌的变化加强了对目标物的吸附作用;无机阴离子的引入与目标物发生反应.【期刊名称】《工业安全与环保》【年(卷),期】2019(045)008【总页数】4页(P84-87)【关键词】凹凸棒土;吸附;改性条件;六价铬【作者】王群;胡涛;赵婧男;谭唯;翟学东;韩莹莹;赵宇萌【作者单位】西南交通大学地球科学与环境工程学院成都611756;高速铁路运营安全空间信息技术国家地方联合工程实验室成都610031;西南交通大学地球科学与环境工程学院成都611756;西南交通大学地球科学与环境工程学院成都611756;西南交通大学地球科学与环境工程学院成都611756;哈尔滨工业大学哈尔滨150090;西南交通大学地球科学与环境工程学院成都611756;西南交通大学地球科学与环境工程学院成都611756【正文语种】中文0 引言铬是一种常见的环境污染物，通常以Cr(III)的形式存在，随着冶金、化工等工业的不断发展，Cr(VI)作为一种铬的氧化态以铬酸根阴离子的形式广泛存在于环境中，与Cr(III)相比，Cr(VI)的毒性更强，且具有氧化能力和迁移能力[1]，对环境的威胁及其严重，而在我国也不断出现由Cr(VI)所引发的水体污染事故[2]。

凹凸棒土的改性及其吸附2,2'-二硝基联苄废水的研究罗士平;谢爱娟;柳涛;葛寒砺;顾晓刚;王留记;周文挺【摘要】采用XRD、FTIR以及TG等手段对改性凹凸棒土进行了分析和表征,对比分析了十六烷基三甲基溴化铵改性凹凸棒土、凹凸棒土负载TiO2、纯凹凸棒土对2,2'-二硝基联苄生产废水的处理效果.结果表明:十六烷基三甲基溴化铵改性凹凸棒土和负载TiO2凹凸棒土对废水COD的去除率分别为37.3％、30.1％,均高于纯凹凸棒土对COD的去除率(15.1％),改性后的凹凸棒土的亲有机性得到了改善,对废水COD的去除效果明显提高.%The performances of modified attapulgites were analyzed and characterized using XRD, FTTR and TG, the effects of HDTMA modified attapulgite, TiO2 coated attapulgite and pure attapulgite on treatment of wastewater from 2,2'-two nitro dibenzyl production were compared. The results showed that: the removal rates of COD by HDTMA modified attapulgite and TiO2-coated attapulgite were 37.3% and 30.1% respectively, both of which were above the removal rate by pure attapulgite (15.1%). It could be seen that, through the modification, the adsorptive ability of the attapulgite for organic matters was improved, and its removal efficiency for COD in wastewater was also improved obviously.【期刊名称】《工业用水与废水》【年(卷),期】2012(043)004【总页数】4页(P51-53,79)【关键词】凹凸棒土;TiO2;十六烷基三甲基溴化铵;改性【作者】罗士平;谢爱娟;柳涛;葛寒砺;顾晓刚;王留记;周文挺【作者单位】常州大学石油化工学院,江苏常州213164;常州大学石油化工学院,江苏常州213164;常州大学怀德学院,江苏常州 213016;常州大学怀德学院,江苏常州 213016;常州大学怀德学院,江苏常州 213016;常州大学怀德学院,江苏常州213016;常州大学怀德学院,江苏常州 213016【正文语种】中文【中图分类】X703.52,2′－二硝基联苄是重要的医药中间体，其生产过程中产生的废水主要成分为甲醇、乙醇、甲酸钠、氢氧化钠、碳酸钠和硝基苯类物质等。

水污染治理酸改性凹凸棒土去除水中六价铬的改性条件研究∗王群1,2㊀胡涛1㊀赵婧男1㊀谭唯1㊀翟学东3㊀韩莹莹1㊀赵宇萌1(1.西南交通大学地球科学与环境工程学院㊀成都611756;㊀2.高速铁路运营安全空间信息技术国家地方联合工程实验室㊀成都610031;㊀ 3.哈尔滨工业大学㊀哈尔滨150090)㊀㊀摘㊀要㊀为了考察酸改性后的凹凸棒土吸附污水中重金属离子的效能,选取水中毒性强㊁风险高的Cr(VI)作为目标物,研究了不同改性条件对Cr(VI)吸附的影响规律㊂通过X 射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对改性前后的结构进行表征,结果表明,改性后的凹凸棒土分散性好㊁杂质减少㊁比表面积增大,但内部结构并没有发生改变;改性凹凸棒土对Cr(VI)的吸附实验表明,吸附速率很快,120min 基本达到吸附平衡,与未经改性的凹凸棒土去除效果相比,经酸改性的凹凸棒土的吸附能力显著提高㊂并在盐酸浓度为4mol /L,改性时间为5h,改性温度为40ħ时,改性效果达到最佳㊂此外,分析了改性凹凸棒土吸附性能提高的原因:形貌的变化加强了对目标物的吸附作用;无机阴离子的引入与目标物发生反应㊂㊀㊀关键词㊀凹凸棒土㊀吸附㊀改性条件㊀六价铬Modification Condition of the Removal of Cr (VI )in Solution by Acid -modified AttapulgiteWANG Qun 1,2㊀HU Tao 1㊀ZHAO Jingnan 1㊀TAN Wei 1㊀ZHAI Xuedong 3㊀HAN Yingying 1㊀ZHAO Yumeng 1(1.Faculty of Geosciences and Environmental Engineering ,Southwest Jiaotong University ㊀Chengdu 611756)Abstract ㊀In order to investigate the efficiency of acid -modified attapulgite in adsorbing pollutants,Cr (VI)with high water toxicity and high risk was selected as the target pollutant to study the influence of different modification conditions on the adsorption of Cr (VI).The structure of the modified attapulgite was characterized by X -ray diffrac-tion (XRD)and scanning electron microscopy (SEM).The results showed that the modified attapulgite had gooddispersion,reduced impurities and increased specific surface area,but the internal structure did not change.Adsorp-tion experiment of modified attapulgite for Cr (VI)showed that the adsorption rate was very fast,adsorption equilibri-um was achieved after 120min and compared with the unmodified attapulgite,the adsorption capacity of acid -modi-fied attapulgite was significantly improved.When the concentration of hydrochloric acid was 4mol /L,the modifica-tion time was 5h,and the modification temperature was 40ħ,the modification effect reached the best.In addition,the reason of improving adsorption property of modified attapulgite was analyzed and it was shown that the adsorption of the target was enhanced by the morphological changes and the introduction of inorganic anions reacted with the target.Key Words ㊀attapulgite㊀adsorption㊀modification condition㊀Cr(VI)0㊀引言铬是一种常见的环境污染物,通常以Cr(III)的形式存在,随着冶金㊁化工等工业的不断发展,Cr(VI)作为一种铬的氧化态以铬酸根阴离子的形式广泛存在于环境中,与Cr(III)相比,Cr(VI)的毒性更强,且具有氧化能力和迁移能力[1],对环境的威胁及其严重,而在我国也不断出现由Cr(VI)所引发的水体污染事故[2]㊂因此,研究高效㊁环保㊁经济的治理手段去除水中Cr(VI)有较高的实际意义㊂目前,国内外常用的含铬废水处理方法主要有化学沉淀法㊁离子交换法㊁膜分离法㊁吸附法等㊂其中吸附法对Cr(VI)的去除简便易行,但是目前常用的吸附剂大都存在成本高㊁难再生且易产生二次污染,因而限制了其在实际工程中的应用㊂凹凸棒土(Attapulgite,ATP)简称凹土,理论化学式为Mg 5Si 8O 20(OH)2(OH 2)4㊃4H 2O,其结构由Bradley 于1940年第一次提出[3]㊂凹凸棒土是一种层链状过渡结构的含水镁铝硅酸盐粘土矿物质,由∗基金项目:国家自然科学基金(51378141),四川省重大科技专项(2019YFS0501,2018SZDX0026),城市水资源与水环境国家重点实验室开放基金(HC201812)㊂㊃48㊃㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀工业安全与环保㊀㊀㊀㊀Industrial Safety and Environmental Protection ㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀2019年第45卷第8期August 2019于具有较大比表面积且晶体表面含活性中心和Si-OH基,因而具有良好的吸附性能[4]㊂BARRER R M等[5]最先报道了凹凸棒土的吸附应用,他们利用凹凸棒土吸附NH3㊁CH3OH㊁C2H5OH等小分子物质,并探讨了其吸附机理㊂此后,凹凸棒土以其无毒㊁廉价以及具备优良的吸附性能等优点,而受到水处理领域学者的广泛关注㊂目前,国内外已有不少关于凹凸棒土在饮用水和废水处理方面的研究,包括强化混凝[6]以及各类重金属离子的吸附[7-8]和有机废水处理[9]等,而在众多重金属离子吸附的研究中,却鲜见针对含铬废水处理的报道㊂由于凹凸棒原土杂质比较多,使其整体的物化性能削弱,从而影响凹凸棒土吸附性能,因此在实际应用中,通常将其进行适当的改性后再进行使用[10]㊂本实验采用酸改性方法对凹凸棒土进行改性,通过调整改性酸种类㊁改性时间等改性条件的方式,研究不同改性条件下对Cr(VI)的吸附效果,并探讨了改性过程中影响凹凸棒土吸附能力的因素㊂1㊀材料与方法1.1㊀药品和仪器凹凸棒土产地为江苏盱眙;氢氧化钠㊁氯化铵㊁盐酸㊁硝酸㊁硫酸㊁磷酸㊁重铬酸钾㊁冰乙酸均为分析纯㊂实验过程中所有药品的配置均使用超纯水㊂仪器主要有马弗炉(RX型)㊁电热鼓风干燥箱(101-2型)㊁循环水式真空泵(SHZ-D(Ⅲ)型)㊁磁力搅拌器(78HW-1型)㊁智能酸度计(PHS-3C 型)㊁原子吸收分光光度计(Z-5000型)㊁智能恒温振荡器(ZHP-Y2012F型)㊁扫描电子显微镜(SEM, FEI/quanta250型)㊁智能X射线衍射仪(XRD, Rigaku/Smartlab型)㊂1.2㊀凹凸棒土的改性第一步:提纯㊂将原土过滤洗涤多次,在105ħ下烘干2h,粉碎机磨4min,过75μm筛,按1ʒ10的比例加入超纯水,搅拌60min,超声10min,静置12h,倾倒上层悬浮液,抽滤分离,烘干后将固体用粉碎机研磨至过75μm筛,得提纯凹凸棒土,存放于干燥器中,密封待用㊂第二步:酸改性㊂按照固液比为1ʒ4的比例称取提纯后的凹凸棒土放入烧杯中,加入不同浓度的酸溶液进行搅拌,然后超声一定时间,静置20min,倾倒上层悬浮液,并用超纯水多次洗涤抽滤,直到洗涤液pH值不变(pH值=5.5)后,在105ħ下烘干24h后研磨至过75μm筛,即得酸改性凹凸棒土㊂1.3㊀实验分析方法将原子吸收分光光度计测得的吸光度代入标准曲线回归方程即可求得溶液中Cr(VI)的浓度,其标准曲线如图1所示㊂图1㊀Cr(VI)标准曲线1.4㊀实验方法配制200mL初始质量浓度为0.5mg/L的Cr(VI)溶液于250mL锥形瓶中,加入0.8g改性凹凸棒土后置于恒温振荡箱内进行振荡吸附,吸附温度20ħ,转速200r/min,初始pH值控制在7㊂每隔一定时间取出一定体积水样经过滤后将滤液倒入比色管中,加入0.4mL质量分数10%的NH4Cl㊁2 mL浓度3mol/L的HCl后用超纯水定容㊂最后采用原子吸收分光光度计(Z-5000型,日本日立公司)测定吸光度㊂吸附率按(1)式计算㊂η=C0-C tC0式中,η为酸改性凹凸棒土吸附率;C0为溶液中Cr(VI)的初始质量浓度,mg/L;C t为吸附t时刻溶液中Cr(VI)质量浓度,mg/L㊂2㊀结果与讨论2.1㊀凹凸棒土的表征图2为凹凸棒土原土㊁提纯土和酸改性土的XRD谱图㊂凹凸棒土原土的谱图峰出现在2θ= 13.82ʎ,16.46ʎ,19.72ʎ,20.82ʎ,25.26ʎ,27.42ʎ, 34.6ʎ附近,与JCPDS标准No.21-0957卡片中特征峰一致㊂但个别特征峰强度较弱并且有不少杂峰,说明原土中含有大量杂质㊂相比原土,提纯后的凹凸棒土谱图中,特征峰的位置没有发生变化,只是个别特征峰强度明显增强,而杂峰强度明显减弱;经酸改性后的凹凸棒土谱图中,特征峰位置也没有发生变化,特征峰强度有微弱增强,而杂峰基本消失㊂这说明,提纯和酸改性的过程并没有破坏凹凸棒土的结构,主要作用是去除原土中的杂质产生了更大的比表面积㊂图3(a)㊁3(b)分别为凹凸棒土原土和经酸改性后的SEM图谱㊂由图可知,凹凸棒土原土呈棒状形态㊂虽然表面粗糙,但由于分散程度不佳,团聚现象较严重,因此孔隙率仍然很低㊂经提纯后的凹㊃58㊃凸棒土依然呈棒状形态,并且排列较为有序,同时由于分散程度较高,增加了孔道,因此比表面积也大大提高,可以提供更多吸附空间㊂图2㊀凹凸棒土原土㊁提纯土㊁酸改性土的XRD图谱图3㊀凹凸棒土原土和提纯土的SEM 图谱2.2㊀吸附平衡时间的确定吸附平衡时间是影响净水成本的主要参数之一㊂图4是未经改性的凹凸棒土和经1mol /L 盐酸在40ħ条件下改性1h 后的凹凸棒土对Cr(VI)吸附平衡时间的实验结果㊂从图中可以看出,随着吸附时间的增加,凹凸棒土对Cr(VI)的去除率也随之增加㊂当吸附时间达到120min 后,继续增加吸附时间,去除率增加缓慢㊂从高效率方面考虑,本次研究中所有实验的吸附时间都定为120min㊂图4㊀吸附时间对吸附效果的影响2.3㊀无机酸种类对凹凸棒土吸附的影响图5是经不同种类无机酸改性后的凹凸棒土吸附Cr(VI)的实验结果㊂当吸附时间达到120min 后,与未酸化的凹凸棒土相比,经浓度均为1mol /L 的盐酸㊁硝酸㊁硫酸㊁磷酸在40ħ条件下改性1h 后的凹凸棒土相较于未改性的凹凸棒土对Cr(VI)的去除率分别提升了29.15%,27.38%,21.2%,10.6%㊂造成这种差异可能有两个原因:一是经不同种类的酸改性后的凹凸棒土比表面积不同;二是这些酸引入的无机阴离子也可能与六价铬发生反应[11],更深层次的原因还需要进一步探寻㊂因盐酸对凹凸棒土的改性效果最好,后续实验我们将全部采用经盐酸改性后的凹凸棒土进行实验㊂图5㊀不同种类酸改性凹凸棒土对Cr (VI )去除率的影响2.4㊀酸浓度对凹凸棒土吸附的影响图6是经不同浓度盐酸改性后的凹凸棒土吸附Cr(VI)的实验结果㊂当吸附时间达到120min 后,经浓度分别为1,2,4,6,8,10mol /L 的盐酸在40ħ条件下改性1h 后的凹凸棒土对Cr(VI)的去除率分别为50.71%,55.12%,65.72%,69.26%,63.96%,57.77%,去除率有一个先增加后减小的趋势,当盐酸浓度为6mol /L 的时候去除率达到最大㊂这是因为当酸的浓度较低时,凹凸棒土内部的四面体与八面体结构仅会部分溶解,未溶解的结构会起支撑作用使孔隙率增大,且H +会置换出凹凸棒土石层中的部分阳离子使凹凸棒土比表面积增大,但当酸的浓度过高时,凹凸棒土内部结构中的八面体㊁四面体将会完全溶解,凹凸棒土内部失去支撑引起结构塌陷,比表面积下降,严重影响凹凸棒土的吸附能力[12]㊂图6㊀不同浓度盐酸改性凹凸棒土对Cr (VI )去除率的影响2.5㊀改性时间对凹凸棒土吸附的影响图7是不同改性时间下,经4mol /盐酸在25ħ条件下改性后的凹凸棒土对Cr(VI)的吸附实验结果㊂当吸附时间达到120min 后,改性时间分别为1,2,3,4,5,6h 的凹凸棒土对Cr(VI)的去除率分别为59.54%,63.96%,74.56%,77.21%,82.51%,84.28%㊂可以看出,随着改性时间的延长,改性凹凸棒土吸附Cr(VI)的能力不断提升㊂这是因为随㊃68㊃着改性时间的延长,盐酸对凹凸棒土内部的四面体和八面体结构溶解更为充分,并且对于H +来说,将有更多的时间置换凹凸棒土内部的阳离子,减少孔道中的杂质,增大凹凸棒土内部比表面积㊂但是当改性时间从5h 提升到6h 时,改性凹凸棒土对Cr(VI)的吸附能力仅有小幅提升,说明在改性5h 以后,盐酸对凹凸棒土的浸润已达饱和,再增加改性时间对凹凸棒土吸附能力的改善已无多少意义,所以从效率成本的角度考虑,应将改性时间控制在5h 以节约时间㊁降低能耗㊂图7㊀不同改性时间改性凹凸棒土对Cr (VI )去除率的影响2.6㊀改性温度对凹凸棒土吸附的影响图8是不同改性温度条件下,经4mol /L 盐酸改性5h 后的凹凸棒土吸附Cr (VI)的实验结果㊂当吸附时间达到120min 后,在温度分别为25,40,60,80ħ下改性的凹凸棒土对Cr(VI)的去除率分别为68.37%,84.28%,86.93%,75.44%㊂可以看出,当温度上升到80ħ左右时,凹凸棒土对Cr(VI)的吸附能力反而下降㊂这说明,升高温度能够强化凹凸棒土内部四面体和八面体的溶解并且加速H +与阳离子的交换速率㊂但当温度过高,凹凸棒土内部结构便会发生坍塌,致使其比表面积反而降低㊂当改性温度在40ħ到60ħ这个区间时,改性凹凸棒土对Cr(VI)的去除率大概维持在85%左右,升高改性温度对凹凸棒土的吸附性能改善不大,因此从经济成本的角度考虑,为了节省能耗,盐酸改性凹凸棒土的最佳改性温度为40ħ㊂图8㊀不同改性温度改性凹凸棒土对Cr (VI )去除率的影响3㊀结语(1)采用XRD 和SEM 等手段对凹凸棒土进行表征㊂结果发现,相比原土,改性后的凹凸棒土XRD 特征峰明显增强,杂峰基本消失㊂SEM 谱图表明,凹凸棒土经过提纯后分散程度增大,比表面积增加㊂(2)分别从无机酸种类㊁酸浓度㊁改性时间㊁改性温度四个角度对凹凸棒土酸改性的条件进行优化,得到最佳酸改性方法为:利用4mol /L 的盐酸在40ħ的改性温度下对提纯后的凹凸棒土改性5h㊂参考文献[1]NAMASIVAYAM C,SURESHKUMAR M V.Removal ofchromium(VI)from water and wastewater using surfactant modified coconut coir pith as a biosorbent[J].Bioresource Technology,2008,99(7):2218-2225.[2]KERGER B D,BUTLER W J,PAUSTENBACH D J,et al.Cancer mortality in Chinese populations surrounding an al-loy plant with chromium smelting operations[J].Journal of Toxicology &Environmental Health Part A,2009,72(5):329-44.[3]BRADLEY W F.The structure scheme of attapulgite[J].American 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Science,1995,10(3):247-258.作者简介㊀王群,男,博士,副教授,主要研究方向为水处理理论与技术㊂(收稿日期:2018-07-15)㊃78㊃。

凹凸棒石去除印染废水中结晶紫的研究(2)凹凸棒石去除印染废水中结晶紫的研究1.2.2 结晶紫的吸附取配制好的三种不同浓度结晶紫溶液于三个锥形瓶中，各取50ml，分别按的用量水平加入凹凸棒，置于恒温振荡培养箱中，以300r/min 的速度振荡一定时间。

1.2.3 正交试验按表选取的实验安排分别完成1——9 号实验，完成后离心分离，取上清液，测定各溶液的吸光度，重复三次，取其平均值，并按以下公式分别计算出各因素水平下的脱色率：脱色率=（A0-Ae）/A0×100%1.2.4 凹凸棒的提纯与改性提纯：取分散剂（六偏磷酸钠，质量为凹凸棒的3%）溶于去离子水形成均相溶液，在60℃，高速磁力搅拌下加入凹凸棒（凹凸棒的质量浓度为10%），持续搅拌30min，之后以重力沉降法分离，取上层溶液蒸发结晶，在105℃下烘干。

干燥后研磨粉碎，过200 目筛，得到提纯凹凸棒，备用。

[8]酸化改性：凹凸棒矿石经机械粉碎过200 目筛网筛分预处理后，加入去离子水搅拌并煮沸30min，冷却后抽滤，加入2%表面活性剂（十六烷基三甲基溴化铵），3%硫酸进行酸活化处理，然后离心去水，之后在恒温鼓风干燥箱中干燥，最后将样品研磨粉碎，过200 目筛，备用。

超声波有机改性：取一定量的过筛凹凸棒，加入去离子水搅拌并煮沸30min，以十六烷基三甲基溴化铵作为改性剂，按质量分数2%加入其中，置于超声波清洗器中，在30℃，40KHz下超声震荡30min，之后离心脱水，在恒温鼓风干燥箱中干燥，最后将样品研磨粉碎，过200目筛，备用。

[9]1.2.5 对比实验在正交实验得出的最佳条件下，取同样质量的活性炭（现有吸附效果较好的吸附剂）与改性凹凸棒在同样条件下进行脱色，完成后凹凸棒脱色样品离心分离，活性炭脱色样品进行抽滤，各取上清液，测定其吸光度，重复三次，取其平均值，作为对比。

1.3 实验结果根据中选取的试验因素及水平，选择L9(34)正交表安排试验，具体的试验次数、试验方案和试验结果见。

粘土及改性粘土在水处理中的应用摘要：粘土类矿物因具有独特的层状结构而表现出良好的吸附和离子交换性能，在废水处理中有广阔的应用前景。

本文在介绍了不同种类粘土矿物的结构和性质的基础上，对其作为吸附剂在废水处理中的应用研究情况进行了综述，并对其的改性产品的性能，发展进行了讨论。

关键词：粘土；吸附剂；废水处理进入20世纪以来，吸附不仅在化学工业中已经发展成为一种必不可少的单元操作过程，而且在环境治理过程中已经成为一门独特的技术，在废水、废气的治理中更有比较广泛的应用，而吸附剂的选择是否得当则决定了某一吸附操作的技术经济性和环保水平[1]。

粘土因具有独特的层状结构而具有良好的吸附和离子交换性能,且其储量大、价格低,是一类很有发展前景的优质廉价吸附剂,本文就粘土类吸附剂在废水处理中的研究和应用情况进行综述[2] 。

粘土是岩石经过风化作用形成的。

粘土成分相当复杂，组成粘土矿的主要元素是硅、氧和铝，粘土中还常含有石灰石、石膏、氧化铁和其他盐类[3]。

一、几种粘土的结构和性质1 凹凸棒土凹凸棒石呈土状、致密块状产于沉积岩和风化壳中,呈白色、灰白色、青灰色、灰绿色或弱丝绢光泽,土质细腻,有油脂滑感,质轻、性脆,断口呈贝壳状或参差状,吸水性强,湿时有粘性和可塑性,干燥后收缩小,不大显裂纹,水浸泡崩散,悬浮液遇电介质不絮凝沉淀[3]。

凹凸棒土是一种富镁硅酸盐粘土矿物，其晶体结构为硅酸盐的双链结构（角闪石类）和层状结构（云母类）的过渡类型，为2:1型粘土矿物[2]。

由于晶体结构中存在晶体孔道，内表面积较大，因而具有很强的物理吸附性能，吸附脱色能力强。

凹凸棒土吸附有机污染物后，填充于其晶体孔道和晶体层间，由于晶体的孔道容量大，因而在印染水、油脂等有机物的净化处理方面具有较大的应用潜力[4]。

2 膨润土膨润土又叫蒙脱土，是一种重要的非金属矿产，主要由蒙脱石构成，蒙脱石的晶体结构由两层硅氧四面体晶片中夹有一层铝氧八面体晶片组成，属于2:1型层状硅酸盐矿物。

兰州大学科技成果——凹凸棒石基土壤改良剂
成果简介：
基于凹凸棒石自身吸附力，在控制和固定土壤中的养分，防止土壤中的养分流失造成贫瘠化的同时，也可以交换多种金属离子，特别是重金属离子，起到固化、钝化重金属的作用，在农业生产实践中使得农作物不吸收或者少吸收重金属，改良被污染的土壤和水域，有效降低农作物中的重金属含量，改善农作物品质。

技术特点：
在环境治理方面，“湖南袁氏杂交水稻国际发展有限公司”在施用了凹凸棒石土壤治理剂后，给出了：“稻米品质大幅度提升，有益硒元素含量明显增加，有害金属镉、汞含量明显下降”的结论。

此外，课题组在甘肃省靖远县北滩乡景滩村、永登苦水等地也进行了应用试验。

甘肃省农科院对靖远县北滩乡景滩村进行土壤研究报告和永登苦水的土壤检测报告中指出：使用本技术产品后，一年内土壤容重降低4.0%~11.7%，土壤有机质增加3.55%~11.5%，增大孔隙度3.84%~14.3%；而氮、磷、钾肥含量也提高里10%~20%。

污水处理沉淀及过滤技术摘要：目前，对污水处理的分析主要集中在如何去除污染物上，对沉淀过滤技术的认识还不够。

污水处理分为污染物去除和污染源迁移两种，对于有机化合物，如付费化学品，通常采用生化方法；对于重金属超标和活性污泥，采用沉淀和过滤。

关键词：污水处理；沉淀；过滤技术1污水处理沉淀技术1.1硅藻土技术硅藻土是放射虫或藻类沉积的硅质沉积岩。

它广泛分布于内陆地区，这使得凹凸棒石的使用成为可能。

凹凸棒石具有疏松的多孔结构。

除了一般的吸附作用外，它还可以收集污水中的悬浮固体，如病毒感染和过量重金属。

在具体应用中，凹凸棒石主要是通过建造浮层来解决流动水质问题。

这种处理方法不仅可以起到过滤的作用，而且可以去除水环境中的悬浮物。

研究表明，凹凸棒石用于印染厂污水处理时，污水综合去除率接近75%，黑色素综合污泥负荷超过90%。

凹凸棒土具有稳定的物理性质，能解决各种污水。

除一般城市生活污水外，还可解决酸碱化工厂污水。

利用凹凸棒土的膨胀性，结合微生物滤纸、应付账款等加工技术，可以创造更高的去除效率。

1.2高效沉淀池在污水中的应用为解决该水利工程的用水问题，选择了高密度沉淀池，并对其技术改造进行了分析。

对高密度沉淀池处理工艺进行改造后，发现沉淀污水出水浊度大大提高，生物滤池反洗时间由30小时调整为36小时，对节能减排造成明显危害。

高密度沉淀池是集斜板沉淀池、沉淀和污泥提取全过程于一体的一种有效的污水处理构筑物，特别是用于解决我国北方水利工程中积累的超低温低浊度水。

在配制和运行中，应注意排水均匀性的选择、絮凝剂和混凝剂的加入方式和污泥量的选择、斜管沉淀池沉淀区水平组合的平衡以及污泥自流主要参数的选择。

该元件对于高密度沉淀池的正常运行至关重要。

一座污水处理厂已升级、扩建和翻新。

作为高度解决方案的一部分，已创建新的高密度沉淀池和滤布过滤器。

出水水质可以稳定达到GB18918—2002中的一级A标准，部分指标甚至高于一级A标准。

第7卷第5期环境污染治理技术与设备V o l.7,N o.52006年5月T echn i ques and Equ i p m ent for Env i ron m enta l Po ll uti on Contro l M ay 2006磷酸改性凹凸棒粘土对Pb 2+的吸附研究周守勇 薛爱莲 张 艳 王红艳 赵宜江(淮阴师范学院化学系,淮安223001)摘 要 研究了不同浓度磷酸改性凹凸棒粘土的比表面积、孔结构性质以及其对水中Pb(Ⅱ)的吸附。

结果表明,凹凸棒粘土磷酸改性后比表面积明显增大,具有明显的中孔分布;9m ol/L 磷酸改性处理的凹凸棒粘土吸附能力最佳,在改性凹凸棒粘土加入量为20~30g /L,水样p H =5条件下,废水中P b(Ⅱ)的被吸附率接近99%。

关键词 凹凸棒粘土 改性 含铅废水 吸附中图分类号 X131 2 文献标识码 A 文章编号 1008-9241(2006)05-0031-04Study on adsorption of Pb 2+i n sol uti on w ithphosphoric aci d m odifi ed attapul giteZhou Shouyong Xue A ilian Zhang Y an W ang H ongyan Zhao Y ijiang(Depart m en t of Ch e m istry ,H uai y i n Teachers Co ll ege ,H uai an 223001)Abst ract The pore struct u res and surface area of the H 3PO 4m od ified attapu l g ite w ere i n vestigated by n-itrogenad sorption .Further m ore ,adsorption o f Pb 2+on activated attapu l g ite w as syste m atica ll y st u died .The re -su lts sho w ed tha t the H 3PO 4m od ifi e d attapulg ite had obv i o us m eso -porous d i s tribution and larger surface area .The opti m al absorption conditi o n w as t h e attapulgite treated i n 9m o l/LH 3P O 4.The m odified attapu lgite used in Pb -containi n g w aste w ater treat m entw as w ith nearl y 99%of absoption rate .The opti m al technolog ical conditi o ns w ere 20~30g /L attapu l g ite add iti o n,sa m ple p H =5,w ith 20m in contacti n g .K ey w ords attapu l g ite ;modifica ti o n;Pb -contai n i n g w aste w ater ;adso r pti o n 资助项目:江苏省高校自然科学研究基金资助项目(03K J D150052);淮阴师范学院青年教师基金资助项目(05H SQN056)收稿日期:2005-02-08;修订日期:2005-06-01作者简介:周守勇(1973~),男,工学硕士,讲师,主要从事应用化学的研究式作。