膨润土复合颗粒制备工艺及其吸附性能研究

针对矿山废水中酸度、重金属离子的高成本处理问题,采用经高温焙烧的膨润土-钢渣复合颗粒对Fe2+、Mn2+、Cu2+和Zn2+进行吸附。从去除效果、碱度释放量及散失率对复合颗粒的最佳制备工艺进行研究,并用其处理模拟酸性矿山废水(AMD)。结果表明,最佳制备工艺条件为：膨润土与钢渣配比5∶5,黏结剂用量5%,焙烧温度500℃,焙烧时间60 min;当吸附剂投加量为10 g/L,吸附时间为240 min时,酸性矿山废水中Fe2+、Mn2+、Cu2+、Zn2+的去除率分别为93.21%、87.31%、100%、89.68%,出水pH值为8.31。膨润土-钢渣复合颗粒可同步降低水中酸度,去除重金属离子,且处理成本较低,值得推广应用。     

矿物材料/PAM吸附-混凝处理含Mn2+酸性矿山废水

采用环境矿物材料膨润土、钢渣、膨润土-钢渣复合粉末及复合颗粒对含Mn2+酸性矿山废水进行对比处理试验,确定最佳吸附剂及其与聚丙烯酰胺（PAM）联用技术的最佳反应条件。结果表明,5∶5膨润土-钢渣复合粉末对含Mn2+酸性矿山废水处理效果最好;对于pH值为3~3.5、Mn2+质量浓度为50 mg/L的酸性矿山废水,当复合吸附剂用量为3 g/L、PAM投加量为0.4 mg/L、吸附时间为120 min时,Mn2+去除率可达96.12%,处理后溶液pH值为8.91,浊度为4.0 NTU,可达标排放。膨润土-钢渣复合粉末与PAM吸附-混凝联用对含Mn2+酸性矿山废水的处理效果比单独吸附有较大程度提高,可实现泥水分离,且处理成本较低,值得推广应用。     

矿物材料对含Cu~(2+)酸性矿山废水的吸附-聚沉效果

采用碱性及吸附性强的环境矿物材料膨润土、钢渣及其混合物对含Cu2+酸性矿山废水进行对比处理试验研究,结果表明:膨润土、钢渣混合后比单一膨润土和单一钢渣的处理效果更好,膨润土、钢渣混合后可发生吸附-聚沉协同作用,更有利于Cu2+的去除。对于p H值为3.5~4,Cu2+质量浓度为50 mg/L的含Cu2+酸性矿山废水,当膨润土、钢渣质量混合比分别为5∶5和8∶2时,在投加量为2 g/L时,去除效果较好。吸附反应120 min时,可使废水p H值分别达到8.67和7.21,Cu2+去除率分别为95.80%和93.94%;膨润土、钢渣复合吸附剂对铜离子的吸附过程符合伪二级动力学方程,相关系数均可达到0.998以上,其吸附过程以化学吸附为主,并伴有液膜扩散及颗粒内扩散。膨润土、钢渣混合材料可作为处理含Cu2+酸性矿山废水的优良吸附材料,5∶5膨润土-钢渣复合吸附材料效果更好。     

膨润土-钢渣复合材料处理含Zn~(2+)酸性矿山废水

通过震荡吸附试验,对比研究膨润土、钢渣、膨润土-钢渣复合粉末状材料、膨润土-钢渣复合颗粒材料对含Zn2+酸性矿山废水处理效果,确定最佳吸附材料及其最佳反应条件,结果表明:8∶2膨润土-钢渣复合粉末状材料对含Zn2+的酸性矿山废水处理效果最好;对于p H值为3~4、Zn2+质量浓度为50 mg/L的酸性矿山废水,当复合吸附剂用量为7 g/L、吸附时间为120 min时,对酸性矿山废水中Zn2+去除率可达98.43%,处理后水的p H值为7.8,可达标排放;膨润土-钢渣复合材料既释放碱度中和酸,同时又对Zn2+发生了吸附、沉淀、絮凝聚沉协同作用。     

城市污泥-膨润土颗粒吸附剂的制备及其处理含铅废水的研究

通过焙烧实验和振荡吸附实验,研究了城市污泥.膨润土颗粒吸附剂的制备及其在含铅离子废水中的吸附特性.结果表明,颗粒吸附剂制备的最佳组合条件为城市污泥:膨润土=6:4(质量比),粒径为1.2mm,在550℃下焙烧2h;在温度为25℃左右,pH值为4,Pb~(2+)初始浓度为30mg/L、吸附剂用量为10g/L、吸附时间为30min条件下,吸附剂对废水中的Pb~(2+)的去除效率可达92.55%.吸附剂对Pb~(2+)的吸附符合Langmuir吸附方程.     

膨润土-钢渣复合颗粒对Zn~(2+)的去除机理

为了探索酸性矿山废水中重金属离子的高效协同处理方法和开发新型多功能处理材料,采用自行研制的膨润土-钢渣复合颗粒对含Zn~(2+)酸性矿山废水的去除效果和实验现象进行对比实验研究,并利用SEM和XRD进行微观分析,结果表明:该复合颗粒不仅可以释放碱度中和酸,而且对Zn~(2+)的吸附、化学沉淀作用发生于整个反应过程,对Zn~(2+)的平衡去除量可达8.01 mg/g;SEM表面微观分析揭示了复合颗粒表面吸附Zn~(2+)并形成沉淀后还会继续吸附Zn~(2+)并发生聚沉作用,即发生了吸附-聚沉协同作用;XRD微观分析进一步揭示了Zn~(2+)在复合颗粒表面的赋存状态主要以Zn-SiO相结合的矿物相以及Zn_(12)(CO_3)_3SO_4(OH)_(16)聚合沉淀存在。膨润土-钢渣复合颗粒可发挥吸附-聚沉协同作用,是处理含重金属离子酸性矿山废水的优良多功能矿物环保材料。     

赤泥复合颗粒去除Fe~(2+)、Mn~(2+)影响因素及吸附性能

为了探究赤泥复合颗粒处理重金属酸性矿山废水的最佳反应条件,本研究对复合颗粒处理酸性矿山废水中Fe~(2+)、Mn~(2+)的影响因素及竞争吸附特性进行了深入研究,结果表明:赤泥复合颗粒投加量3 g/L、吸附时间120 min、pH值为4.0时反应条件最佳,对Fe~(2+)、Mn~(2+)的去除率可达99.41%、94.27%;Fe~(2+)、Mn~(2+)共同存在时,Fe~(2+)、Mn~(2+)存在竞争吸附,其中Fe~(2+)优先被去除。赤泥复合颗粒是处理重金属酸性矿山废水的优良水处理功能材料。     

膨润土复合颗粒的表征及对Fe2+的吸附特性研究

为解决单一材料处理水中污染物的局限性,采用天然膨润土、钢渣制备复合颗粒吸附剂。利用扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）仪、傅里叶红外光谱（FTIR）仪对复合颗粒进行表征,研究复合机制及复合颗粒对污水中Fe2+的吸附特性。结果表明,高温焙烧使膨润土层间距由1.287 nm增至1.549 nm;复合后颗粒层状结构明显,表面粗糙,比表面积大,具有较强的表面吸附能力;复合后蒙脱石的二八面体结构未改变,生成了Na Al Si2O6等新物质,使得颗粒的碱性和强度增大。复合颗粒对Fe2+的吸附倾向于BET多分子层吸附,吸附Fe2+后颗粒表面重金属离子含量增多,复合颗粒被重金属离子沉淀包裹,说明复合颗粒具有吸附-聚沉废水中重金属离子的功能,是一种创新高效、环境友好型吸附剂。     

膨润土-壳聚糖复合吸附剂处理苯酚有机废水的研究

以膨润土和壳聚糖为原料,制备了膨润土和壳聚糖复合吸附剂,研究了该复合吸附剂对有机废水中苯酚的吸附性能,结果表明:在温度为25℃,酸性环境(pH值为2)中,废水初始浓度为50mg/L,复合吸附剂用量为5g/L,吸附时间为1h,苯酚的去除率可达到93%以上.     

膨润土-钢渣复合颗粒去除Fe2+的吸附机理研究

为了探究膨润土-钢渣复合颗粒对酸性矿山废水中Fe2+的吸附机理,采用宏观、微观实验相结合的方法对复合颗粒处理含Fe2+废水进行了探究,初步揭示了复合颗粒对Fe2+的离子交换、络合反应机理及规律。通过测定复合颗粒处理废水过程中Na+、Ca2+的释放当量,揭示了复合颗粒对Fe2+的阳离子交换作用主要发生在反应前5~10 min,通过XRD微观测定颗粒层间距变化进一步揭示发生了阳离子交换作用。通过测定不同离子强度下复合颗粒对Fe2+的去除量,确定在反应前300 min均有外表面络合作用。     

赤泥复合颗粒对Fe2+和Mn2+的吸附-聚沉性能

针对煤矿酸性废水中存在大量Fe2+、Mn2+和H+的污染问题,采用赤泥复合颗粒、脱碱复合颗粒及单独加碱对含Fe2+和Mn2+的煤矿酸性废水进行对比处理试验研究,并探讨了复合颗粒对Fe2+和Mn2+的去除机理。结果表明,赤泥复合颗粒释放总碱度为186.68 mg/g（以CaCO3计）,具有较强的pH值提升能力;复合颗粒通过吸附、沉淀、聚沉协同作用去除Fe2+和Mn2+,且以沉淀作用为主,投加量为2 g/L时的去除率分别为83.26%和67.27%;复合颗粒对Fe2+和Mn2+的吸附均符合Freundlich吸附等温方程,倾向于多分子层吸附;赤泥复合颗粒既能降低酸度,又能吸附重金属离子,可作为处理含Fe2+、Mn2+煤矿酸性废水的优良吸附材料。     

重金属离子在改性蛭石表面的竞争吸附及其动力学研究

分别利用蛭石原矿和改性蛭石为吸附剂,对水溶液中的Cu2+、Zn2+、Cd2+进行等温吸附试验,研究了吸附剂用量、溶液pH值、重金属离子浓度、吸附时间、吸附温度等环境因素对单一离子在蛭石表面吸附性能的影响,分析了蛭石吸附三种金属离子动力学机理。试验结果表明,蛭石原矿经900℃的高温膨胀及2%的CTMAB改性后,其吸附容量较蛭石原矿有明显增加。当吸附剂用量为0.3 g、pH值为5~6、金属离子初始浓度为150 mg/L、吸附时间60 min、吸附温度为室温时,改性蛭石对Cu2+、Zn2+、Cd2+三种金属离子的最大吸附率均可达90%以上。      

改性丝光沸石处理含重金属离子矿井水试验研究

天然丝光沸石经改性可增强其阳离子交换能力.在静态条件下,研究了改性Na型沸石颗粒处理含重金属离子矿井水时,沸石用量、pH值、温度、离子共存等因素对离子交换效果的影响并作出分析.结果表明:在60℃、pH值为5.2、反应时间为80min条件下,选用粒度为80～100目的Na型沸石投加量按10.0g/L处理矿井水,能使矿井水中Cd2+、pb2+、Cu2+、Zn2+重金属离子含量降低到国家规定的排放标准之下.     

类水滑石/膨润土对水中重金属离子的吸附研究进展

类水滑石、膨润土均为具有特殊层状结构的黏土材料,其中类水滑石具有良好的阴离子交换特性,而膨润土具有良好的阳离子交换特性.近年来这两类材料在水处理方面备受关注.主要概述了类水滑石和膨润土的结构与性质,并着重介绍了类水滑石、膨润土及其改性材料在含重金属离子(如Pb2+、Cd2+、Zn2+、Cu2+及HAsO42-、Cr2 ...     

壳聚糖负载膨润土处理含磷废水的试验研究

利用壳聚糖负载膨润土吸附处理含磷废水,考察了吸附剂投加量、吸附时间、振荡强度、pH值等对磷去除率的影响。结果表明:投加量为0.5g、吸附90min、振荡强度为100 r/min、pH值为7,25℃下对25mL质量浓度为2mg/L的磷溶液去除率为78.25%。壳聚糖负载膨润土对磷的吸附符合Langmuir等温吸附模式。