膨润土对电镀废水中重金属离子的吸附研究

作     者：杨萃娜 

作者单位：河北工程大学 

学位级别：硕士

导师姓名：丁述理

授予年度：2008年

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 

主      题：电镀废水 Ca基膨润土 Na基膨润土 吸附 重金属 吸附等温线 

摘      要：随着经济的发展和城市化进程的加快，大量行业如电镀、金属加工、制革等产生大量含重金属的废水，使水体污染现象越来越严重。目前，处理重金属废水的技术很多，如化学沉淀法、离子交换吸附法、电动修复法、化学絮凝法、膜处理技术等。本文主要研究膨润土在电镀废水处理中的应用，并对膨润土吸附重金属离子的机理进行了探讨。 膨润土(Bentonite)是一种以蒙脱石为主要矿物成份的粘土矿物，具有独特的层状结构，有很强的吸附能力。蒙脱石经钠化改性后，其层间距、比表面积、吸附性能等得到了很大改善，在环境治理领域中的应用得到了广泛的关注。 邯郸地区膨润土中蒙脱石的含量一般在40％-70％之间。在蒙脱石提纯、钠化研究中，通过大量的比较实验，确定了最佳条件。实验测试了膨润土的胶质价、膨胀倍数、比表面积(SE)、阳离子交换容量(CEC)等物化性质，利用X-射线衍射(XRD)、差热分析(DTA)、红外光谱(IR)和扫描电镜(SEM)等分析手段对邯郸钙基膨润土及其钠化土进行了表征。结果表明：提纯后的蒙脱石的纯度提高到90％以上，Na基蒙脱石的层间距从原来的15．224(?)降低到12．73(?)。 系统研究了邯郸钙基膨润土及其钠化土对废水中Ni、Cu、Cr和Zn的吸附行为，探讨了溶液的pH值、吸附反应时间、吸附剂用量、初始离子浓度等因素对吸附作用的影响。实验结果表明：Na基膨润土的吸附性能明显优于Ca基膨润土。 实验得出了Ca基膨润土和Na基膨润土分别吸附Ni、Cu、Cr和Zn四种离子的最佳吸附条件。在最佳吸附条件下，Ca基膨润土对Ni、Cu、Cr和Zn的吸附率分别为：84．7％、87．2％、66．85％和75．1％;Na基膨润土对Ni、Cu、Cr和Zn的吸附率分别为：96．34％、98．51％、97．93％和96．4％。Ca基膨润土和Na基膨润土对Cu和Cr的吸附符合Freundlich吸附等温线。 最佳吸附条件下不同吸附剂材料对Ni去除效果的关系为：钠化土原土(Ca基膨润土)粉煤灰伊利石茂名高岭石煤系高岭石苏州高岭石。