改性粘土礦物制備印染廢水脫色陶粒及機理研究

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1、改性粘土礦物制各印染廢水脫色陶粒及機理研究改性粘土礦物制備印染廢水脫色陶粒及機理研究l四)ll大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院材料學(xué)專業(yè)碩士研究生：郭向利指導(dǎo)老師：姚亞東副研究員尹光福教授摘要印染廢水是水污染的重要來源之一，印染廢水的脫色是廢水處理的主要問題。目前，以粘土礦物諸如坡縷石(凹凸棒石)、膨潤土、海泡石等為原料制造印染廢水脫色材料得到了較廣泛的研究。根據(jù)脫色機理，粘土礦物脫色材料的制備方法主要分為兩類：一類是采用高溫酸活化，經(jīng)充分水洗制備以物理吸附為主的活性白土；另一類是采用金屬鹽類溶液浸泡法，或直接以金屬鹽類作為添加劑進行改性處理制備脫色材料，該類脫色材料以金屬離子

2、的化學(xué)絮凝作用為主。這些材料對印染廢水都有一定的脫色效果，但均存在不足之處，如：酸活化反復(fù)水洗所形成的大量酸水的處理問題，粉末脫色材料在脫色過程中難以固液分離、顆粒材料強度差、材料不具備再生循環(huán)使用性或再生循環(huán)使用性差等問題，使其實際應(yīng)用價值受到了限制。本文以凹凸棒石等粘土礦物為原料，常溫下(20~25℃)通過酸堿復(fù)合改性，再經(jīng)造粒、熟處理的方法制備印染廢水脫色陶粒。通過對活性、分散、還原三種不同性質(zhì)的三原色紅、黃、藍單一染料廢水和實際印染廢水的定量脫色研究，確定了印染廢水脫色陶粒的最佳制備工藝，分析了其制備和脫色機理．考查了脫色陶粒的造粒強度和散失率，研究了脫色陶粒

3、的循環(huán)使用性能和方法。同時，四川大學(xué)碩士學(xué)位論文對幾種以常用粘土礦物——凹凸棒石、膨潤土、海泡石、杭錦2群土，為原料制得脫色材料的綜合性能進行了對比實驗。獲得的主要結(jié)果如下：1、印染廢水脫色陶粒的最佳制備工藝：常溫下，將研磨過80目(篩孔尺寸為0．180ram)篩的粘土礦物與2．5mol／L硫酸溶液按lg：2．5mL的固液比混合，反應(yīng)1．5h后，用濃度為5mol／L的NaOH溶液將反應(yīng)溶液中和至pH=7～8，一次抽濾后，直接造粒(@3mm～5mm)，90℃烘干2h，再經(jīng)700℃煅燒lh。2、以不同粘土礦物為原料制備的脫色材料的性能對比結(jié)果表明：以凹凸棒石、杭錦2群土為

4、原料制得的脫色陶粒綜合性能最佳，當(dāng)其投加量為29／L，常溫下靜態(tài)脫色10rain后，對初始pH值為9,--12的不同性質(zhì)的單一染料廢水脫色率均在90％以上；常溫下靜態(tài)脫色5min后，兩種脫色陶粒對實際印染廢水的脫色量分別為635mL／g和565mIJg，COD去除率分別為81％和73％。3、制備的凹凸棒石、杭錦2撐土脫色陶粒造粒強度高，30min振蕩散失率<5％，水溶液浸泡20d不開裂；陶粒材料具有脫色速度快的優(yōu)點，可以有效避免傳統(tǒng)物理方法吸附速度慢的缺陷，同時陶粒樣品的吸附速率接近粉末樣。4、酸活化后的堿中和作用是材料具備優(yōu)異化學(xué)絮凝作用的關(guān)鍵工藝；熱處理賦予了脫色

5、陶粒理想的強度；脫色陶粒以多種金屬離子的綜合化學(xué)絮凝脫色作用為主，輔以少量的物理吸附作用。5、處理過印染廢水的脫色陶粒經(jīng)飽和硫酸銨溶液浸泡10rain，再經(jīng)300℃煅燒10rain后可再次使用，循環(huán)使用次數(shù)大于15次。6、脫色陶粒的使用，有效解決了粉末材料在廢水脫色過程中存在固液難以分離的問題，為脫色陶粒的循環(huán)使用和避免粉體脫色陶粒對水體的二次污染創(chuàng)造了條件。反應(yīng)的終了口H值在7．5左右，有利于處理水的安全排放。關(guān)鍵詞：粘土礦物改性脫色陶粒機理印染廢水Ⅱ改性粘土礦物制各印染廢水脫色陶粒及機理研究PreparationofDecolorizingCeramsitefor

6、PrintingandDyeingWastewaterwithAcidandBaseTreatedClayandItsMechanismCollegeofMaterialsSci．＆Eng．，SichuanUniversityMastercandidate：GuoXiangliSupervisor：YaoYadongYinGuangfuAbstractPrintinganddyeingwastewaterisaconsiderablesourceofenvironmentalcontamination，anditsdecolorizationisthemainprob

7、lem．hrecentyears，thepreparationofdecolorizingmaterialsforprintinganddyeingwastewaterwithclaymineralsasprincipalrawmaterials，suchaspalygorskite，bentonite,sepioliteandSOon,havebeenwidelystudied。Accordingtothedecolorizationmechanism，thepreparationmethodsofdecolorizingmaterialsarem