阴-阳离子改性沸石对废水中甲基橙吸附性研究报告

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阴_阳离子改性沸石处理染料废水

阴_阳离子改性沸石处理染料废水

DOI:10.3969/j.issn.100320972.2011.01.030阴2阳离子改性沸石处理染料废水栗印环*,张秀兰,邵东圆,耿晓华(信阳师范学院化学化工学院,河南信阳464000)摘 要:用十六烷基三甲基溴化铵和十二烷基硫酸钠复合改性天然沸石制备阴2阳离子改性沸石.通过X 2衍射(XRD)和红外吸收光谱(IR)表征阴2阳离子改性沸石的结构,探讨阴2阳离子改性沸石对亚甲基蓝染色废水的去除效果.结果表明:当溶液pH 为8、常温、振荡时间为100min 、改性沸石用量为20g /L 时,阴2阳离子改性沸石对浓度为160mg /L 的亚甲基蓝的去除率达99.32%,残余浓度远远低于国家排放标准.阴2阳离子改性沸石对亚甲基蓝的吸附规律较好地符合Langmuir 吸附等温式,吸附过程符合准二级动力学方程.关键词:阴2阳离子;改性沸石;染料废水中图分类号:X703.1 文献标志码:A文章编号:100320972(2011)0120127204Treatment of Dye Wastewater with Anion 2C ation Modified ZeoliteLI Yin 2h uan *,ZHANG Xiu 2l an,SHAO Dong 2y uan,GENG Xiao 2h ua(College of Chemistry and Chemical Engineering,Xinyang Normal University ,Xinyang 464000,China)Abstract:The anion 2cation modified zeolite were prepared by incorporating both cationic surfactant bromide cetylt 2rimethylammonium and anionic surfactant sodium dodecyl sulfate to zeolite.Its structure was characterized by XRD and IR.The effects of removing methylene blue dye wastewater with the anion 2cation modified zeolite were investigated.The results showed that under the condition of pH =8﹑normal temperature ﹑absorption time 100min and dosage of anion 2cation modified zeolite 20g /L,the removal rate of methylene blue in wastewater (160mg /L )by anion 2cation modified zeolite could be up to 99.32%.Residual concentration is far below the national emission standards.Accord 2ing to the adsorption isotherm curves of methylene blue on anion 2cation modified zeolite,the regularity of adsorption fit Langmuir adsorption model.Key words:anion 2cation;modified zeolite;dye wastewater0 引言随着印染行业的发展,印染废水的脱色及有机污染物的去除已越来越受到研究者的关注,高浓度染料废水由于其成分复杂、色度深、高COD 和BOD 值,给治理带来了很大困难.常用的脱色方法主要有吸附法、絮凝法、氧化法和生化处理法等.吸附法具有脱色效率高、操作简单、使用方便等优点,因此,新型廉价的吸附剂的开发是印染废水处理方面研究的热点之一[124].沸石是一种具有骨架结构的水合铝硅酸盐矿物,储量丰富,价廉易得,具有良好的吸附性能和阳离子交换性能[4].国内外学者尚未涉及利用阴2阳离子表面活性剂复合改性沸石的脱色研究.本文采用十六烷基三甲基溴化铵和十二烷基硫酸钠复合改性沸石制备出了阴2阳离子改性沸石,利用红外吸收光谱、X 2衍射对有机改性沸石进行结构表征,研究了阴2阳离子改性沸石对染料亚甲基蓝的吸附性能,取得了较好的效果.1 实验部分1.1 实验原料、试剂及仪器原料:河南省信阳市上天梯斜发沸石,200~300目.试剂:亚甲基蓝、十六烷基三甲基溴化铵(CT 2MAB)、十二烷基硫酸钠(SDS)均为分析纯试剂.主要仪器:PE 2680型红外光谱仪,美国Perkin 2Elmr 公司;D8/Advance 型X 2射线衍射仪,德国收稿日期:2010209204;修订日期:2010211216;*.通讯联系人,E 2mail:zxlxynu2006@ 基金项目:河南省科技攻关项目(0524440058)作者简介:栗印环(19642),男,河南上蔡人,副教授,主要从事材料结构和性能方面的研究.#127#信阳师范学院学报:自然科学版Journal of Xinyang Normal University第24卷 第1期 2011年1月Natural Science Edition Vol.24No.1Jan.2011网络出版时间:2010-12-10 17:03网络出版地址:/kcms/detail/41.1107.n.20101210.1703.000.htmlBruker公司;723型分光光度计,四川仪器九厂; SHA2C水浴恒温振荡器,北京泰克仪器有限公司; ZK282B型真空干燥箱,上海市实验仪器总厂; PHS23C型精密pH计,上海雷磁仪器厂;分析天平,湘仪天平制造有限公司.1.2阴2阳离子有机沸石的制备在一定体积的十六烷基三甲基溴化铵饱和溶液中加入一定量的十二烷基硫酸钠(CTMAB与SDS 的质量比为13B1),混合均匀,制得阴阳离子表面活性复配液,备用.将一定量的沸石(质量为SDS的36倍)配成一定浓度的悬浮液,分散均匀后加入上述复配液,在室温下搅拌2.0h,产品经抽滤,充分洗涤后,在90e下烘干2.5h,获得阴2阳离子改性沸石.产品经研磨,过160目筛,密封备用.1.3静态吸附实验取浓度为160mg/L的亚甲基蓝模拟染色废水溶液50mL置于具塞锥形瓶中,加入1.0g的阴2阳离子改性沸石,常温下以120r/min速度振荡100 min后取样,离心取上清液测定吸光度,计算相应浓度.根据公式q e=V(C0-C e)/m计算平衡吸附量.式中:q e是平衡吸附量(mg/g),V是染料溶液的体积(L),C0、C e分别为染料溶液的初始浓度及吸附平衡时的浓度(mg/L),m是改性沸石的质量(g).吸附率以G=[(C0-C e)/C0]@100%计算.1.4分析方法采用分光光度法测定亚甲基蓝溶液的吸光度来确定亚甲基蓝浓度.分别配制不同浓度的亚甲基蓝标准溶液,用分光光度计在665nm处,以蒸馏水为空白测定各溶液的吸光度,进行线性回归得到标准曲线方程:A=0.2859C-0.0466,r2=0.9994.1.5沸石的结构表征XRD测试:德国Bruker公司D8/Advance型旋转阳极X2射线衍射仪,管电压45kV,管电流40 mA,Cu阳极,Cu K A辐射,K=0.15404nm,石墨单色器滤波,扫描速度:0.1b/s,扫描范围3b~90b.红外吸收光谱测定:美国Perkin2Elmr公司的PE2680型红外光谱仪,溴化钾压片,在4000~400 cm-1范围内摄谱.2结果与讨论2.1改性前后沸石结构表征2.1.1XRD分析由图1可知,沸石经有机改性后,首峰的位置发生了变化.首峰的2H由天然沸石的6.10b转变为4.90b.由Bragg方程2d sin H=n K(其中H为入射角,K为入射线的波长,n为衍射级数,d为间距)可知:有机改性沸石的间距d明显增大,表明阴阳离子表面活性剂已插入其间,增大了沸石的空间.图1沸石的XRD谱图Fig.1XRD spectra of the zeolite2.1.2IR分析由图2可知,天然沸石IR图谱中3632cm-1、3437cm-1附近出现的明显吸收峰分别归属于晶格内和晶格外羟基群,1639cm-1为)OH的特征峰,吸收峰1043cm-1、720cm-1、468cm-1均为沸石骨架中Si)O或Al)O吸收振动峰.有机改性沸石IR图谱在3429cm-1位置出现一强宽峰,是N)H与O)H伸缩振动发生重叠吸收峰,新增峰2918cm-1为)CH3和)CH2对称和反对称伸缩振动吸收峰,1038~450cm-1的峰大多发生面积的变化,说明两种物质有相似的骨架,但不是同一种物质.表明一定量的十六烷基三甲基溴化铵和十二烷基硫酸钠复合进入了沸石中,改性取得较好的效果.图2沸石的红外光谱图Fig.2Infrared spectruln of the zeolite2.2吸附条件对吸附效果的影响2.2.1沸石投加量对吸附效果的影响取两组50mL浓度为160mg/L亚甲基蓝溶#128#第24卷第1期信阳师范学院学报:自然科学版2011年1月液,分别加入一定质量的改性沸石和天然沸石,室温下振荡吸附100min,实验结果如图3所示.随投加量的增加,沸石对亚甲基蓝的吸附率逐渐增大,但改性沸石对亚甲基蓝的吸附率明显高于天然沸石对亚甲基蓝的吸附率,说明改性效果很好.当投加量增加到1.0g 后,改性沸石对亚甲基蓝的吸附率趋于稳定,因此确定改性沸石投加量为1.0g(20g /L).图3沸石投加量对吸附效果的影响Fig.3Effect of the adsorbent dosage of zeoliteon absorption2.2.2 振荡时间对吸附效果的影响常温下振荡吸附时间对吸附效果的影响如图4所示.改性沸石的吸附率随振荡时间的延长而增大,在吸附开始30min 内吸附率迅速上升,但随着时间的延长吸附率上升缓慢.原因是:最初的快速吸附是一种表面作用,吸附速率比较大;随后的缓慢吸附是亚甲基蓝向沸石内部孔隙迁移扩散的过程,100min 基本达到吸附平衡.以下实验中选定振荡时间为100min.图4 吸附时间对吸附效果的影响Fig.4Effect of adsorption time on adsorption2.2.3 温度对吸附效果的影响在不同温度下进行吸附实验,结果如图5所示.改性沸石对亚甲基蓝的吸附率,随温度升高而降低,说明吸附是一个放热过程.常温下可以达到较好的吸附效果,考虑到实际应用,吸附温度选择常温为宜.图5 温度对吸附效果的影响Fig.5Effect of temperature on adsorption2.2.4 pH 值对吸附效果的影响溶液pH 对改性沸石吸附作用的影响较为明显,如图6所示.随着pH 的增大吸附率逐渐升高,在酸性条件下吸附效果较差,这可能是因为亚甲基蓝在水溶液中形成一价有机/阳离子0的季胺盐离子基团,溶液中H +浓度的增大,与亚甲基蓝形成较强的竞争吸附,从而导致改性沸石吸附率较低.在偏碱性条件下吸附效果较好,随着pH 增大,改性沸石表面负电性显著提高[5],与水溶液中一价有机亚甲基蓝阳络离子靠静电引力在表面结合.以下实验选择吸附液的pH 为8.图6 pH 值对吸附效果的影响Fig.6Effect of pH values on sorption2.3 吸附等温线分别用浓度为200、400、600、800、1000mg /L 的亚甲基蓝溶液进行吸附实验,测得一系列吸附平衡数据.可得亚甲基蓝在阴2阳离子改性沸石上的吸附等温线如图7所示.图7 改性沸石对亚甲基蓝吸附等温曲线Fig.7The adsorbent isotherm of modified zeolite分别采用Langmuir 等温方程和Freundlich 等温方程对图7中的等温吸附数据进行线性拟合得.#129#栗印环,等:阴2阳离子改性沸石处理染料废水Langmuir线性方程为:1/Q e=0.0371/C e+0.0183,r2=0.9983. Freundlich线性方程为:lg Q e=0.4463lg C e+2.4353,r2=0.9173.式中:Q e为平衡吸附量(mg/g);C e为平衡吸附浓度(mg/L);r2为相关系数.结果表明:采用Lang2 muir方程能够较好地描述亚甲基蓝在有机改性沸石上的吸附等温线.2.4吸附动力学曲线分别取0.5g 沸石置于11个100mL有塞三角瓶中,加入浓度为160mg/L的亚甲基蓝溶液50 mL,在室温条件下进行振荡吸附实验,间隔10min 取样分析,测得亚甲基蓝在改性沸石上的吸附量随吸附时间的变化曲线如图8所示.吸附开始时亚甲基蓝主要被吸附在改性沸石的外表面,吸附较快;随着吸附过程的进行,亚甲基蓝的浓度逐渐减小,同时吸附质沿改性沸石向内部扩散,扩散阻力渐增,吸附速率主要受扩散控制,导致吸附速率变慢;吸附后期,主要在吸附剂内表面吸附,且浓度推动力越来越小,100min时吸附已基本达到平衡.图8改性沸石对亚甲基蓝的吸附动力学曲线Fig.8The kinetic curve of modified zeoliteon methylene blue关于吸附的动力学模型已有不少研究报道,准二级动力学方程是常用的动力学方程之一[4].其线性表达式为:t/Q t=[1/(k2Q2e)]+(1/Q e)t.式中:t为吸附时间(min);Q e和Q t分别为吸附平衡时和吸附过程中任意时间t的吸附量(mg/g),k2为二级吸附反应的速率常数[g∕(mg#min)].用上式对图8中的数据进行线性拟合,得动力学方程为:t/Q t=0.0624t+0.1283,r2=0.9999,可以看出准二级反应速率模型拟合的直线相关性较好,由上式可算出平衡吸附量Q e=16.02mg/g,称为模型计算平衡吸附量.与实验值的相对误差在3%以内,所以用准二级吸附速率方程可较准确地描述亚甲基蓝在阴2阳离子改性沸石上的吸附行为.2.5模拟实验取1L浓度为160mg/L的亚甲基蓝实验废水,加20g有机改性沸石,调节pH值为8,常温下振荡吸附100min后,废水中残余亚甲基蓝的浓度为1.088mg/L,去除率达99.32.%,可见有机改性沸石处理高浓度实验废水效果良好,残余浓度远低于国家排放标准[6].3结论X2衍射(XRD)和红外吸收光谱(IR)分析表明,阴阳离子表面活性剂复合改性沸石效果较好,增大了沸石的空间,提高了沸石的吸附性能.当废水pH为8、常温、吸附时间为100min、沸石用量为20g/L时,有机改性沸石对浓度为160mg/L的亚甲基蓝的去除率达99.32%.出水几乎无色度.采用Langmuir方程能较好地描述亚甲基蓝在有机改性沸石上的平衡吸附量Qe与平衡浓度Ce之间的吸附等温关系.准二级吸附速率方程可较准确地描述亚甲基蓝在有机改性沸石上的吸附行为.计算的平衡吸附量与实验值的相对误差小于3%.参考文献:[1]张秀兰,栗印环,胡福欣.膨润土微波改性及对废水中甲基橙吸附的研究[J].信阳师范学院学报:自然科学版,2008,21(2):2662269.[2]王亚玲,习霞,邵健.壳聚糖一二氧化硅凝胶复合物对甲基橙的吸附研究[J].水处理技术,2009,35(8):69271.[3]栗印环,李鸿雁,张秀兰.阴2阳离子有机膨润土对酸性靛蓝的吸附及动力学研究[J].信阳师范学院学报:自然科学版,2010,23(2):2842287.[4]朱路,张宗阳,张仲鼎.天然沸石吸附甲基橙的准二级动力学[J].郑州大学学报:理学版,2008,40(1):972100.[5]路英杭,冯翰林,孙中溪.铝硅酸盐对亚甲基蓝的吸附行为[J].济南大学学报:自然科学版,2009,23(1):18221.[6]奚旦立.环境工程手册环境监测卷[M].北京:高等教育出版社,1998.责任编辑:张建合#130#第24卷第1期信阳师范学院学报:自然科学版2011年1月。

阴-阳离子有机膨润土对甲基橙的吸附性能

阴-阳离子有机膨润土对甲基橙的吸附性能

Ad o p i n o e h l a g n oAn o Ca i n or a 0 n 0 ie s r to f M t y Or n eo t i n- to g n be t n t
We P i n e Wu ni Z a Lh i , Wej , ho iu e
(auto tr l cec dC e syE gn e n , i j nvr t o ine&T c n g , ini 30 5, hn) F cl f e aS ine n h mir n ier g Ta i U iesy f cec y Ma i a t i nn i S eh No yTaj 0 4 7 C ia n
e fce iso i — a in o ga ob ntnief ra s r tonofm e y a g r gh rt a a owde e c i td c r n. f ince fa on c to r n i n e o t o d o i t lor e we ehi e h t t p p h n n h o f r d a tvae abo K e o ds n i — a i g ob ntnie d or ton; e y r ge yw r :a on c tonor a n e o t;a s p i m t lo a h n 维普资讯 源自2 0 年第5 07 期
中国非金属矿工业导刊
总第6 期 3
【 试验 研 究 】
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we em u hm or a tra dh g r T ea o t yn m i olo d el wso n gm ur T er lton h pbewe n a o big c p ct r c ef se i he . n h ds r i d a csf l we t a La p on h f i. h e ai s i t e ds r n a a i y

阴-阳离子有机膨润土对甲基橙的吸附性能

阴-阳离子有机膨润土对甲基橙的吸附性能

研 究 , 于敏 等 用 超 滤膜 , 如 陈群 燕 等 用 A B生 化 离 子交换 容量 9.mm l10 ; 6 1 o 0 g十六 烷基 三 甲基 溴化 /
法 处理 印染废 水 。但 对 于将 有 机膨 润 土 用 于 印染 废 铵 ( T A , C M B)十二 烷基硫 酸钠 (D ) 为分 析 纯 , SS均 甲 水 处理 的报道则 较少 。 基橙 ( a 59 m) m x= 1n 为化 学纯 , 性 炭 ( 清水 浸泡 活 用 到 目前为止 , 各种 脱 色 方法 从 经 济性 、 术 和使 2 技 4小时 , 10 在 0 %烘 干 2小 时 , 研磨 , 20 目筛 ) 过 0 。 用 性考虑 都有一定 的缺 陷 。大 多数 印染 厂用 活 性 炭 1 3 实验方 法 .
维普资讯
第4 5卷第 1期 20 0 8年 2月
染 料 与 染色
DYES TUFFS AND COLORATI ON
Vo . 5 No 14 .1
Fe r a y 20 8 bu r 0
研 论 究 文
阴-日 子 有机 膨 润 土对 甲基橙 的 吸 附性 能 1离 i
性 剂形成 混 合 胶 束进 入 膨 润 土 , 增 加 膨 润 土 的 有 用 1 0 E 所 用 原 土 ) C MA 可 0 %C C( 的 T B和 2 % C C的 0 E
温 佩 武文洁 赵 立辉
( 天津科 技 大学 , 津 天
305 ) 0 47
摘要 : 以阴、 离子表 面活性剂复合改性膨润 土制备 出了 阴一 离子有 机膨润 土; 究了甲基橙在 阴邛日离子有机膨 阳 阳 研 润土上的吸附行 为, 结果表 明: 阳 离子有机膨 润土吸 附染料 甲基橙的速率和吸附量均较 大, 吸附动力 学行 为遵 阴一 其 循 L nmu 方程所描 述的规律 。平衡吸 附量 q与平衡浓度 C 之间关 系符 合 Fen l h和 Ln m i 等温吸附方程。 ag i r o ru d c i ag ur 且 阴. 离子有机膨润 土对 染料 甲基橙的吸附效果要好 于活性炭 , 阳 可代替 活性炭 用于染料废水吸附脱色处理 。 关键词 : 阳离子有机膨润土 ; 阴一 吸附 ; 甲基橙

关于沸石吸附性的报告

关于沸石吸附性的报告

关于沸石吸附性的报告一沸石的物理性质沸石,别名硅酸铝钾盐,英文名称Zeolite或Aluminosilicate。

其晶体多呈纤维状、毛发状、柱状,少数呈板状或短柱状。

密度为1.9~2.3g/cm3,基本组成如下表:二沸石的吸附原理天然沸石是一种含水架状结构硅铝酸盐矿物质,其结构特点除了有离子交换性(极易与周围水溶液的阳离子发生交换作用,交换后的沸石晶体结构不被破坏),催化性(其大孔穴可容纳一定数量的物质,从而促使化学反应在其表面加速进行)外,还有吸附性。

其吸附原理如下:2.1 沸石的“分子筛”作用沸石晶格内部有很多大小均一的孔穴和通道,孔穴和通道的体积有的可占沸石晶体体积50%以上,这些空穴和通道在一定物理化学条件下具有精确而固定的直径(3—10A)。

各种不同的沸石其直径也不同,小于这个直径的物质能够被其吸附,而大于这个直径的物质则被排除在外,这种现象被称为“分子筛”作用。

2.2 沸石的静电作用沸石具有较大的静电吸引力,在它的铝硅酸盐格架上的电荷即阳离子晶格上的负电与平衡阳离子正电的电荷中心在空间上是不重叠的,所以在其孔穴中有很大的静电吸引力,因而使沸石对极性物质具有优先选择吸附作用。

2.3 沸石的色散力作用沸石具有很大的比表面积(达500-800平米/克)因而能产生较大色散力,可用做出色的吸附剂,对于主要由扩散力起作用的吸附过程,在大多数情况下,特别是在低分压范围内,沸石的吸附容量很大,高于其它许多吸附剂,但在高分压范围内,沸石的吸附容量往往很小。

三沸石的应用3.1 沸石在水处理方面的应用人们利用天然沸石NH4+离子具有很强的选择性吸附能力,用它来从废水中除去氨氮,其中斜发沸石的氨氮去除能力较强。

袁俊生等[13]研究过斜发沸石去除水中氨氮的工艺条件和处理效果。

结果表明:在废水的pH值为7时,沸石对NH4+的平均交换容量达到12.96 mg/L,处理后水中氨氮低于50 mg/L。

天然沸石经过多种特殊工艺活化后,可以使沸石吸附性能更强,离子交换性能更好,更有利于去除水中各种污染物,成为多功能深度水处理的能替代活性炭的新型材料。

改性沸石对印染废水深度处理的试验研究

改性沸石对印染废水深度处理的试验研究

16工业安全与环保I ndust r i al Saf e t y a nd E nvi ronm ent a l Pr o t ect i on2013年第39卷第4期A pr i l2013改性沸石对印染废水深度处理的试验研究*黎晓霞1刘炳娟2蔡河山1(1.佛山科学技术学院环境工程系广东佛山528000;2.邯郸职业技术学院建工系河北邯郸056001)摘要采用改性沸石对印染废水进行深度处理,考察了沸石投加量、pH值、反应时间和振荡速度对改性沸石吸附效果的影响。

结果表明:最佳吸附条件为沸石投加量2g,振荡速率130r/r ai n,振荡时间60m l n,废水pH值9.33。

正交试验可得,在沸石投加量、pH值、振荡时间3个影响因素中,振荡时间影响最大。

关键词改性沸石印染废水C O D正交试验St udy on A dvanced T r eaV m ent w i t hM odi fi ed Zeol i t e f or Pr i neng and D ye i ng W ast ew at erLI X i aox i aI L I U B i蚓l l a矛C A I H es ha nl(1.及舯删of.Em,/ronmen碰Eng/need增,Foshan(砌梆妙凡s胁,C.ua昭dong528000)A bs t r a ct T he m odi f i e d zec]Jte ha s been used f or a dva nc ed t r eaU n ent of pr i nt i ng and dyei ng w as t e w at er.The ef f ect s ofd0B age,pH va l ue,r eac t i on dI配an d r otat e s pe ed on t he re m ova l ar e i nves t i gat ed.T he r es u l t s s how t hat t he best con di t i o ns w er e f ound as addi t i ve am o unt of2g,r ot at e8peed of130r/r ai n,t he r eact i on t i m e f or about60m i nut e s and t l l e pH val ue beiI l g9.33.The甜l l l哩:0I I al t es t r eve al s t hat r eacl l on血鹏i s t he m ai n i m pact f act or.K e y W or ds m odi f i e d zeoli t e pri血r唔and dIyei I唱w ast ew at er C O D or t hogona l t est0引言印染行业是我国主要废水排放行业之一,印染废水具有水量大、有机物浓度高、色度深、碱性强和水质变化大等特点,是一种较难处理的工业废水。

改性沸石净化废水中有机物的研究

改性沸石净化废水中有机物的研究
沸石对废水 中有机物的去除率不同。改性浓度为 0 5m LL时 , a 1 . o/ N G 改性沸石去除率最高 。存 丁业 生产 中, 采用 N C 改性 沸石处理 a1
废 水 是 一 种 较 理想 的选 择 。
关键 词 : 改性沸石; 废水; 有机物; 去除率
S u y o rfc to fO r a i a tr i a t a e t o fe oie t d n Pu i a in o g n c M te n W se W tr wih M di d Ze l i i t
F g 1 T e r l t n h p o h d f d t mp r t r n e v lr t i . h e a i s i ft e mo i e e e au e a d r mo a ae o i
4 2 不 同改性 物质 与去 除率的 关 系 .
实 验 结 果 表 明 : 性 浓 度 为 10 m lL时 , 酸 、 、 改 性 改 . o / 经 碱 盐 后 的 沸 石 对废 水 中 有 机 物 的 去 除 率 不 同 ( 网 2 。 其 中 H S 见 ) :O 改 性 沸 石 去 除 率 最 低 , N 改 性 沸 石 去 除 率 最 高 , 2 . 6 。 H O 达 42% 但 是考虑到 H O N 的 成 本 较 高 , 在 实 际 操 作 过 程 中 具 有 一 定 且 危 险性 , 以考 虑 将 HN 与 N C 进 行 进 一 步 比较 。 所 O a1
沸 石 主 要 含 N 、a和 少 数 的 s、 a K、 等 金 属 离 子 。它 aC rB 、 Mg 的一般化学 式 可 用 ( a K) Mg c ,r B ) A sn ( ) N , ( , a s, a [ l i _ O m 表示 。沸 石 是 架 状 构造 硅 酸 盐 矿 物 , 要 由i 维 硅 :]・ H O 主 ( ) 铝 氧格 架 组 成 。 由 于 硅 ( ) 四 面 体 连 接方 式 不 同 , 沸 石 铝 氧 在

甲基橙模拟废水吸附降解方法

甲基橙模拟废水吸附降解方法

甲基橙模拟废水吸附降解方法印染废水成分复杂、水质变化大、可生化性差、色度高,属于典型的难降解有机工业废水。

偶氮染料是染料中品种及数量最多的一类,是染料废水的主要污染物之一。

目前常用的偶氮染料废水处理方法主要有物理法、化学法、生物法等[1, 2, 3]。

物理法对污染物降解不彻底,化学法应用成本较高,生物法对污染物的降解速率缓慢、反应周期长。

纳米零价铁具有尺度小、表面效应大、吸附能力强、能快速降解环境中的多种污染物等特点而被用于地表水和地下水修复领域[4, 5]。

但纳米零价铁自身的磁性引力易引起团聚,与污染物的有效接触面积减小,降解率下降且不易回收,因此近几年对纳米零价铁的修饰主要集中在将其负载于固体载体如硅、活性炭、树脂等,以增大纳米铁颗粒的比表面积,抑制团聚发生,增强纳米零价铁颗粒在环境介质中的迁移能力[6]。

杭锦土富含稀土元素和稀有元素,是以斜绿泥石、坡缕石、伊利石、方解石等为主要矿物结合的一种混合黏土。

该矿床位于内蒙古杭锦旗境内,储量大、易开采且成本低廉。

因其具有较强的吸附性和离子交换性,在环保领域具有一定的应用前景。

笔者采用液相还原法,以廉价的杭锦土为载体制备了负载型纳米零价铁,并对其进行表征,以偶氮染料甲基橙为研究对象,考察相关影响因素对甲基橙降解率的影响。

发现负载型纳米零价铁对甲基橙染料的降解效果显著,因此杭锦土负载纳米零价铁去除甲基橙是一种可行且有效的方法。

1 实验部分1.1 试剂与仪器试剂:甲基橙、FeCl3·6H2O、硼氢化钠,国药集团化学试剂有限公司;无水乙醇,北京化工厂;去离子水、氮气、HCl、NaOH,以上均为分析纯。

天然杭锦土,产自内蒙古杭锦旗地区。

仪器:UV-4802型紫外-可见分光光度计,pHS-3型精密pH计,ZR4-6型六联混凝试验搅拌机,HJ-1型磁力搅拌器,DHG-9030A鼓风干燥箱;DZF-6050B型真空干燥箱;S4800冷场发射扫描电子显微镜;D8 advance X射线粉末衍射仪。

表面活性剂改性有机沸石对废水中亚甲基蓝的吸附行为

表面活性剂改性有机沸石对废水中亚甲基蓝的吸附行为

第22卷第1期化 学 研 究中国科技核心期刊2011年1月CH EMICAL RESEARCH hxyj@表面活性剂改性有机沸石对废水中亚甲基蓝的吸附行为张秀兰,栗印环,张灵芝,张至杰(信阳师范学院化学化工系,河南信阳464000)摘 要:用表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)和十二烷基硫酸钠(SDS)复合改性沸石,制备了阴阳离子表面活性剂改性沸石,利用X射线衍射和红外吸收光谱表征了改性前后沸石的结构,并研究了改性沸石对亚甲基蓝的吸附行为.结果表明,改性后沸石的吸附性能明显增强;在溶液p H8、常温、吸附时间100min、改性沸石用量20g/L条件下,160mg/L亚甲基蓝溶液的脱色率达99.32%.其吸附动力学行为遵循准二级吸附速率方程;平衡吸附量Q e与平衡浓度c e之间的关系符合Langmuir等温吸附方程.关键词:表面活性剂;改性沸石;废水;亚甲基蓝;吸附性能中图分类号:O647.32文献标志码:A文章编号:1008-1011(2011)01-0080-04Adsorption of methylene blue in w aste w aterby surfactant2modif ied zeoliteZHAN G Xiu2lan,L I Y in2huan,ZHAN G Ling2zhi,ZHAN G Zhi2jie(Depart ment of Chemist ry and Chemical Engineering,X iny ang Teachers College,X iny ang464000,Henan,China)Abstract:Zeolite modified wit h anion2cation surfactant s was prepared by incorporating bot h cat2ionic surfactant cetylt rimet hylammonium bromide(CTMAB)and anionic surfactant sodium do2decyl sulfate(SDS).The st ruct ure of t he zeolites before and after modification was analyzed bymeans of inf rared spect romet ry and X2ray diffraction.The adsorption behavior of t he modifiedzeolite to met hylene blue in wastewater was evaluated.Result s show t hat modification wit h t hesurfactant s cont ributes to greatly increase t he adsorption capacity of zeolite to met hylene blue.At a solution p H of8,room temperat ure,absorption time of100min,and modified zeolitedosage of20g/L,t he met hylene blue in wastewater(160mg/L)was removed at a rate of upto99.32%.The adsorption kinetics followed t he laws of p seudo2second order kinetic model,and t he relationship between adsorption capacity(Q e)and equilibrium mass concent ration(c e)was in accordance wit h Langmuir isot hermal adsorption equations.K eyw ords:surfactant;modified zeolite;wastewater;met hylene blue;adsorption behavior 我国印染工业排放的废水由于其成分复杂,色度深,排放量大,高COD和BOD,成为难处理的工业废水,而对其脱色则成为治理过程的关键.目前,新型廉价的吸附材料的开发是印染废水处理方面研究的热点之一[1-4].沸石是一种具有骨架结构的水合铝硅酸盐矿物,储量丰富,价廉易得,具有良好的吸附性能和阳离子交换性能[5].通过有机改性,增加沸石的有机含量,从而增强其对有机污染物的吸附能力.国内外研究中尚未有利用阴阳离子表面活性剂复合改性沸石的脱色报道.作者采用十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)和十二烷基硫酸钠(SDS)为复合改性剂,对信阳上天梯非金属矿斜发沸石进行改性,通过X射线衍射、红外吸收光谱对改性前后沸石的结构进行表征,探讨阴阳离子表面活性剂改性沸石对亚甲基蓝的吸附性能,为染收稿日期:2010-09-11.基金项目:河南省科技攻关项目(0524440058).作者简介:张秀兰(1968-),女,副教授,学士,主要从事无机非金属材料和水处理方面的研究.E2mail:zxlxynu2005@.第1期张秀兰等:表面活性剂改性有机沸石对废水中亚甲基蓝的吸附行为81 料废水的处理寻找廉价的原料.1 实验部分1.1 实验原料、试剂及仪器河南信阳上天梯斜发沸石,200~300目;亚甲基蓝、十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基硫酸钠均为分析纯;D8/Advance 型X 射线粉末衍射仪,德国Bruker 公司;PE 2680型红外光谱仪,美国Perkin 2Elmer 公司;723型分光光度计,四川仪器九厂;SHA 2C 水浴恒温振荡器,北京仪器有限公司;ZK 282B 型真空干燥箱,上海市实验仪器总厂;p HS 23C 型精密p H 计,上海雷磁仪器厂;分析天平,湘仪天平制造有限公司.1.2 阴阳离子表面活性剂改性沸石的制备在一定体积的十六烷基三甲基溴化铵饱和溶液中加入一定量的十二烷基硫酸钠(C TMAB 与SDS 的质量比为13∶1),混合均匀,制得阴阳离子表面活性复配液.将一定量的沸石(质量为SDS 的36倍)配成一定浓度的悬浮液,分散均匀后加入上述复配液,在常温下搅拌1.5h ,产品经抽滤,充分洗涤后,在90℃下烘干2.0h ,获得阴阳离子表面活性剂改性沸石.产品经研磨,过200目筛,密封备用.1.3 改性沸石对亚甲基蓝的吸附取160mg/L 的亚甲基蓝溶液50mL 置于具塞锥形瓶中,分别用一定量的天然沸石和改性沸石作为吸附剂,在一定的p H 值、振荡时间和吸附温度下进行吸附实验,用分光光度法于波长665nm 处测定亚甲基蓝的残余质量浓度.平衡吸附量根据公式Q e =V (c 0-c e )/m 计算.式中:Q e 是平衡吸附量(mg/g ),V 是染料溶液的体积(L ),m 是沸石的质量(g ),c 0、c e 分别为染料溶液的初始质量浓度及吸附平衡时的质量浓度(mg/L ).吸附率以η=[(c 0-c e )/c 0]×100%计算.2 结果与讨论2.1 沸石结构的表征2.1.1 X 射线衍射分析分别将过200目筛的天然沸石和改性沸石,用D8/Advance 型X 射线衍射仪进行分析,结果见图1.由图1可知,天然沸石经有机改性后,首峰的位置发生了变化,与天然沸石相比改性沸石首峰的2θ明显减小.由Bragg 方程:2d sinθ=n λ(其中d 为层面间距,θ为入射角,λ为入射光的波长,n 为衍射级数)可知:有机改性沸石的层面间距d 明显增大,说明改性后阴阳离子表面活性剂已经进入沸石晶格间.图1 沸石的XRD 谱图Fig.1 XRD of the zeolite 图2 沸石的IR 谱图Fig.2 IR spectra of the zeolite2.1.2 红外吸收光谱分析将天然沸石和改性沸石用溴化钾压片,在4000~400cm -1范围内摄谱,结果见图2.由图2可知,与天然沸石相比,改性沸石的红外光谱发生了如下变化:在2918cm -1及2850cm -1处出现了两个尖锐的强吸收峰,这归属于十六烷基三甲基溴化铵和十二烷基硫酸钠改性剂中-CH 3和-CH 2产生的对称和反对称伸缩振动;在1470cm -1附近的吸收峰归属于有机改性剂分子中-CH 2的弯曲振动;在3429cm -1位置出现一宽峰,是N -H 与O -H 伸缩振动发生重叠的吸收峰;沸石晶格内和晶格外羟基群的吸收峰(3632cm -1、3437cm -1、1639cm -1)的强度显著减弱;沸石骨架中Si -O 或Al -O 吸收振动峰(1043cm -1、720cm -1、82 化 学 研 究2011年468cm -1)的强度和面积也发生了变化,说明两种物质骨架相似,但不属于同一种物质.表明一定量的十六烷基三甲基溴化铵和十二烷基硫酸钠已复合进入了沸石中.2.2 吸附条件对吸附效果的影响2.2.1 吸附时间对吸附率的影响取50mL 160mg/L 亚甲基蓝溶液,加入0.5g 的改性沸石,常温下振荡吸附不同时间.实验结果表明:改性沸石的吸附率随吸附时间的延长而升高,在吸附开始的几十分钟内吸附率迅速上升,随着时间的延长吸附率上升缓慢.100min 时基本达到吸附平衡.以下实验中选定吸附时间为100min.2.2.2 沸石用量对吸附率的影响在160mg/L 亚甲基蓝溶液中,随改性沸石投加量的增加,改性沸石对亚甲基蓝的吸附率逐渐升高;当投加量增加到20g/L 后,吸附率趋于稳定,再增加沸石用量,吸附率变化不大,因此以下实验确定沸石用量为20g/L.2.2.3 温度对吸附率的影响改性沸石对亚甲基蓝的吸附率随温度升高而降低,说明吸附过程为物理吸附,升高温度不利于吸附作用的发生.当温度为25℃时,吸附率可达98.62%,考虑到实际应用,吸附温度选择常温为宜.2.2.4 p H 值对吸附率的影响溶液p H 值对改性沸石吸附作用的影响较为明显,在p H 2~10的范围内,随着p H 值的增大吸附率逐渐升高,当p H 值达到8附近时吸附率最高,然后吸附率下降.这可能是因为在酸性条件下亚甲基蓝在水溶液中形成一价有机“阳离子”的季胺盐离子基团,溶液中H +与亚甲基蓝形成较强的竞争吸附,从而导致吸附率较低;随着p H 值增大,沸石表面负电性显著提高,与水溶液中一价有机亚甲基蓝阳离子靠静电引力在表面结合,吸附作用增强;p H 值过大,沸石溶解出一定量的SiO (O H )-3和Al (O H )-4,而与亚甲基蓝阳离子在溶液中结合,与表面吸附的亚甲基蓝阳离子产生竞争效应[6],从而减少其在沸石表面的吸附.以下实验选择吸附液的p H 值为8.2.3 吸附等温线分别取初始浓度为200mg/L 、400mg/L 、600mg/L 、800mg/L 、1000mg/L 的亚甲基蓝溶液进行吸附实验,测得一系列吸附平衡数据,可得亚甲基蓝在改性沸石上的吸附等温线如图3所示.分别采用Lang 2muir 等温方程和Freundlich 等温方程对图3中的等温吸附数据进行线性拟合,结果如图4、图5所示.图中Q e 为平衡吸附量(mg ・g -1),c e 为平衡质量浓度(mg ・L -1),r 2为相关系数.由图4、图5可以看出:采用Langmuir 方程能够较好地描述亚甲基蓝在有机改性沸石上的吸附等温线.图3 改性沸石对亚甲基蓝的吸附等温线Fig.3 The adsorption isotherm of the modified zeolite 图4 Langmuir 吸附等温线Fig.4 The adsorption isotherm of the Langmuir2.4 阴阳离子有机沸石对亚甲基蓝的吸附动力学曲线分别取0.5g 沸石置于11个100mL 具塞锥形瓶中,加入160mg/L 的亚甲基蓝溶液50mL ,在常温条件下进行振荡吸附不同时间实验,测得亚甲基蓝在改性沸石上的吸附量随吸附时间的变化曲线如图6所示.吸附开始时亚甲基蓝主要被吸附在改性沸石的外表面,吸附较快;随着吸附过程的进行,亚甲基蓝的质量浓度逐渐减小,同时吸附质沿改性沸石向内部扩散,扩散阻力渐增,吸附速率主要受扩散控制,导致吸附速率变慢,到吸附后期,主要在吸附剂内表面吸附,且浓度推动力越来越小,吸附已基本达到平衡.关于吸附的动力第1期张秀兰等:表面活性剂改性有机沸石对废水中亚甲基蓝的吸附行为83 学模型已有不少研究报道,准二级动力学方程是常用的动力学方程之一[7].其线性表达式为:t/Q t =[1/(k 2Q 2e )]+(1/Q e )t .式中:t 为吸附时间(min );Q e 和Q t 分别为吸附平衡时和吸附过程中任意时间t 的吸附量(mg/g );k 2为二级吸附反应的速率常数[g /(mg ・min )].用上式对图6中的数据进行线性拟合,得动力学方程为:t/Q t =0.0625t +0.1261,r 2=0.9999,可以看出准二级反应速率模型拟合的直线相关性很好,由上式可算出平衡吸附量Q e =16.03mg ・L -1,称为模型计算平衡吸附量.与实验值的相对误差在3%以内,所以用准二级吸附速率方程可较准确地描述亚甲基蓝在改性沸石上的吸附行为.图5 Freundlich 吸附等温线Fig.5 The adsorption isotherm of Freundlic 图6 改性沸石对亚甲基蓝的吸附动力学曲线Fig.6 The kinetic curve ofmodified zeolite on methylene blue2.5 模拟实验分别取1L 浓度为160mg/L 的亚甲基蓝模拟染色废水两份,在吸附剂用量为20g 、p H 值为8、吸附时间为100min 、常温的条件下,分别用天然沸石和有机改性沸石对其进行吸附实验,经吸附处理后,废水中残余亚甲基蓝的质量浓度分别为54.19mg/L 和1.09mg/L ,脱色率分别达66.13%和99.32.%,可见有机改性沸石对亚甲基蓝的脱色率明显增高.说明沸石的有机改性效果很好,适用于处理高浓度染色废水,出水几乎无色度.3 结论1)阴阳离子表面活性剂改性沸石对亚甲基蓝的吸附效果较好.当废水p H 值为8、常温、吸附时间100min 、沸石用量为20g/L 时,改性沸石对质量浓度为160mg/L 的亚甲基蓝的去除率达99.32%,残余质量浓度远远低于国家排放标准[8].2)阴阳离子表面活性剂改性沸石对亚甲基蓝的吸附规律较好地符合Langmuir 吸附等温式,吸附过程符合准二级动力学方程.参考文献:[1]HAN Run Ping ,WAN G Y i ,ZOU Wei Hua ,et parison of linear and nonlinear analysis in estimating the Thomasmodel parameters for methylene blue adsorption onto natural zeolite in fixed 2bed column [J ].J Hazard Mater ,2007,145(1/2):341-345.[2]张秀兰,栗印环,胡福欣.膨润土微波改性及对废水中甲基橙吸附的研究[J ].信阳师范学院学版:自然科学版,2008,21(2):266-269.[3]王亚玲,习霞,邵健.壳聚糖2二氧化硅凝胶复合物对甲基橙的吸附研究[J ].水处理技术,2009,35(8):69-71.[4]栗印环,李鸿雁,张秀兰.阴2阳离子有机膨润土对酸性靛蓝的吸附及动力学研究[J ].信阳师范学院学版:自然科学版,2010,23(2):284-287.[5]张秀兰,栗印环,马万山.改性沸石对水中硫化物的吸附及再生研究[J ].非金属矿,2007,30(5):57-59.[6]路英杭,冯翰林,孙中溪.铝硅酸盐对亚甲基蓝的吸附行为[J ].济南大学学报:自然科学版,2009,23(1):18-21.[7]HO Yuh Shan.Second 2order kinetic model for the sorption of cadmium onto tree fern :a comparison of linear and nonlinearmethods[J ].Water Res ,2006,40(1):119-125.[8]奚旦立.环境工程手册环境监测卷[M ].北京:高等教育出版社,1998.。

阴-阳离子有机膨润土对甲基橙的吸附性能

阴-阳离子有机膨润土对甲基橙的吸附性能
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第3 6卷 第 1 期 1 20 0 7年 1 月 1







Vo . 6 NO 1 13 .1 No . 0 7 v20
Te h o o y & De e p n fC e i lI d s r c n lg v l me to h m c n u t y o a

段时 间抽取 1 0mL悬浊 液 , 过滤 , 测其 吸光 度值
( 如果测试 的溶液浓度 过高 , 吸光度超 出其测试 范 围, 则需将溶液进行稀释 , 测出吸光度之后再乘以稀 释倍数即为溶液的实际浓度 ) 。不同的搅拌时 间对
Fi E f c fp g4 fe to H
由图 4 可见 ,H值对 甲基橙脱色率的影响不是 p
甲基 橙 的标 准 曲线见 图 1 。
40.
2 . 0
0.
m/ g
Fi Ef c f d o b n 1 s g3 f t s r e tH a e o a s
由图 3可 见 , 随着有 机土 加 入量 的增 加 , 机土 有
对 甲基橙 的脱色率逐渐增大 , 当加 入量大于 0 4 .0g 时, 脱色 率 增加 缓慢 。 24 溶 液 p-值 对 甲基橙 脱色 率 的影 响 . I I 取 20m ・ I 甲基 橙溶液 2 0mL 分别用 1 0 g L 1 0 ,
筛, 得到 阴. 阳离子有机膨润土( T B SX B ) C MA /[ t。 % 制得 的阴. 阳离 子有机膨 润土用 2 种相应 的表 面活性剂 的英文缩写加一个数字前缀表示 , 数字代 表改性时加入的表面活性剂 占原土阳离子交换容量
(E ) C C 的百 分数 。例 如 :0C MA /0 D -t 10 T B 2 S SB 表 示 用 10 E 所 用原 土 ) C MA 0 %C C( 的 T B和 2 %C 0 EC 的 S S共同改性制得的阴. D 阳离子有机膨润土。 1 32 吸附实验方法 .. 在 10 的烧 杯 中加 入 20mg LI的 甲基 0 0mL 0 ・ 1 橙溶液 20m 再加入准确称量 的阴. 0 L, 阳离子有机 膨润土 , 搅拌一定 时间, 用漏斗 ( 使滤纸 吸附达到饱

改性膨润土对染料废水中甲基橙的吸附性能研究

改性膨润土对染料废水中甲基橙的吸附性能研究

改性膨润土对染料废水中甲基橙的吸附性能研究
李风起
【期刊名称】《皮革与化工》
【年(卷),期】2016(033)004
【摘要】采用三氯化铁对钠基膨润土进行改性处理,以甲基橙为原料配制模拟印染废水,在恒温振荡条件下进行吸附试验。

研究了染料废水的初始pH值、三氯化铁改性膨润土的用量、甲基橙的质量浓度、吸附时间、吸附温度对改性膨润土吸附效果的影响。

实验结果表明:改性膨润土的用量为18 g/L,甲基橙的质量浓度为100 mg/L,吸附时间35 min,吸附温度20℃,甲基橙模拟废水的pH=7,振荡速率为200 r/min。

在此条件下氯化铁改性膨润土对甲基橙模拟废水的吸附率可达85.26%,表现出较好的吸附效果。

【总页数】4页(P5-8)
【作者】李风起
【作者单位】青岛科技大学化学与分子工程学院,山东青岛266042
【正文语种】中文
【中图分类】P619.25+5
【相关文献】
1.改性膨润土对废水中偶氮染料的吸附性能研究 [J], 潘志斌
2.改性膨润土对废水中甲基橙的吸附性能研究 [J], 陈玉;郑时旺
3.交联粘土矿物的吸附特性研究(Ⅲ)——改性膨润土对水中酚吸附性能研究 [J],
鲍世聪;孙家寿;刘羽
4.改性膨润土对印染废水中染料的吸附效果研究 [J], 周洋凯;罗义;李延博;国艳红;李士波;周亚凯
5.改性煤矸石吸附染料废水中甲基橙性能的研究 [J], 王婷;牛文静
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210998502_阴—阳离子有机膨润土对甲基橙的吸附性能

210998502_阴—阳离子有机膨润土对甲基橙的吸附性能

【试验研究】阴—阳离子有机膨润土对甲基橙的吸附性能温 佩,武文洁,赵立辉(天津科技大学材料科学与化学工程学院,天津 300457)摘要:以阴、阳离子表面活性剂复合改性膨润土制备出了阴—阳离子有机膨润土;研究了甲基橙在阴—阳离子有机膨润土上的吸附行为,结果表明:阴—阳离子有机膨润土吸附染料甲基橙的速率和吸附量均较大,其吸附动力学行为遵循Langmuir 方程所描述的规律。

平衡吸附量q e 与平衡浓度c e 之间的关系符合Freundlich 和Langmuir 等温吸附方程,且阴—阳离子有机膨润土对染料甲基橙的吸附效果要优于粉末活性炭。

关键词:阴—阳离子有机膨润土;吸附;甲基橙中图分类号:P619.255;X703 文献标识码:A 文章编号:1007-9386(2007)05-0032-04Adsorption of Methyl Orange onto Anion-Cation OrganobentoniteWen Pei, Wu Wenjie, Zhao Lihui(Faculty of Material Science and Chemistry Engineering, Tianjin University of Science & Technology, Tianjin 300457, China)Abstract: The anion-cation organobentonite are prepared by incorporating both cationic surfactant bromide cetyltrimethylammonium (CTMAB) and anionic surfactant sodium dodecyl sulfate (SDS) to bentonite. The adsorption of methyl orange on the anion-cation organobentonite was studied. The results indicate that both the speed and adsorbability of methyl orange by anion-cation organobentonite were much more faster and higher. The adsorption dynamics followed the laws of Langmuir. The relationship between adsorbing capacity (q e ) and equilibrium mass concentration(c e ) was in accordance with isothermal adsorption equations of Freundlich and Langmuir. The efficiencies of anion-cation organobentonite for adsorption of methyl orange were higher than that of powdered activated carbon.Key words: anion-cation organobentonite; adsorption; methyl orange随着人们对环保问题的日益重视,印染废水的脱色及所含有机污染物的去除已受到越来越多研究者的关注。

甲基橙废水的处理性能

甲基橙废水的处理性能

ECOLOGY生 态区域治理106甲基橙废水的处理性能盐城工学院 环境科学与工程学院 张红梅,张莹莹,王磊,金梦娇,白云一、引言随着我国人民生活水平的提高,对生活质量的要求也增加,因此纺织印染行业逐渐兴起,染料废水的排放大大增加。

染料废水具有排放量大,色度高,生物降解性差等特点,处理起来难度大、成本高,急需寻找一种经济可行有效的处理办法。

电吸附法是近几年出现的一种新型水处理办法,具有费用少,能源消耗低,没有第二次污染,重复利用率高,易于再生等优点,这是一种便宜、便捷、有效的水处理方法。

目前国内外已经有很多学者[1-14]对该技术进行研究,并且取得了很好的成果。

二、材料与方法(一)实验材料和仪器石墨板,无水乙醇,钛酸四丁酯(化学纯)、硝酸(分析纯),硝酸锌(分析纯)、硝酸铁(分析纯)、冰醋酸(分析纯)、甲基橙(分析纯)。

79-2型磁力搅拌器、SX-2-8-10型箱式电阻炉、T6型分光光度计、SD101-2AS电热鼓风干燥箱等设备实验所用模拟染料废水由甲基橙与去离子水配置而成。

.(二)实验方法1.钛基涂层电极的制备(1)TiO2涂层材料的制备A液: 90 mL无水乙醇、30 mL钛酸四丁酯、1 mL冰醋酸混溶;B液:45 mL无水乙醇、5 mL蒸馏水、0.55mL硝酸混溶。

搅拌B液,缓慢逐滴滴入A液,陈化24 h至凝胶,80 ℃下干燥24 h后研磨,再在500℃煅烧3h。

(2)Fe-Zn-TiO2涂层材料的制备A液同上;B液:取硝酸铁和硝酸锌溶液(掺杂比例为1 %Fe-2%Zn-TiO2)于5 mL蒸馏水中,加入45 mL无水乙醇、0.55 mL硝酸;其他步骤同上,得到1 %Fe-2 %Zn-TiO2涂层材料粉末。

(3)钛基石墨涂层电极的制备砂纸打磨石墨板后超声振荡20min,100 ℃烘2 h;称取一定质量的涂层材料粉末和乙炔黑(质量比为8:1)均匀混合; 1 mL PTFE溶液与适量无水乙醇混合均匀后分次倒入混合物中并搅拌;均匀涂抹于石墨板上,放入烘箱中烘干,制成涂层电极。

改性沸石在废水处理中的应用分析

改性沸石在废水处理中的应用分析

改性沸石在废水处理中的应用分析杨臻;李培启【摘要】沸石不仅价格低廉、容易获取,而且储量丰富、分布范围广泛,尤其是能够再生和重复利用.沸石具有较强的离子交换与物理吸附特性,能够很好地去除废水中的放射性、重金属与氨氮等物质.鉴于此,本文拟从沸石的重要特性出发,分析制备改性沸石的具体方法以及其在废水处理中的应用策略,指出改性沸石在废水处理中存在的主要问题及其应用前景,旨在增强改性沸石在废水处理中的应用价值,并为相关研究提供参考.【期刊名称】《中国资源综合利用》【年(卷),期】2018(036)006【总页数】3页(P49-51)【关键词】沸石;改性沸石;废水处理【作者】杨臻;李培启【作者单位】信阳职业技术学院,河南信阳 464000;信阳职业技术学院,河南信阳464000【正文语种】中文【中图分类】X703将天然的非金属矿应用于废水处理领域,是新时代生态研究的重点与热点。

其中,沸石具有催化性、耐酸性、吸附性、抗毒性和生物活性等一系列物理特性与化学特性,使得其一经发现便引起了广大研究人员的浓厚兴趣。

目前,沸石资源已经被广泛应用到兽药、饲料、养殖、环保等领域,尤其是其在废水处理中的研究也不断深入。

这就使改性沸石处理成分复杂的生活废水成为可能,使其拥有更为广泛的应用前景。

1 沸石的主要特性1.1 离子交换性沸石的空间结构主要是由一个铝原子或者硅原子与四个氧原子构成的铝或者硅氧四面体。

在沸石的四面体结构中,如果氧原子中的一些价键没有予以中和,会使整个四面体产生负电,而为了对电中和进行保护,不足的正电荷就会由周围含有正电阳离子的碱土金属离子进行补偿,以实现平衡[1]。

但平衡水分子与阳离子非常容易同附近水溶液中的阳离子进行交换,沸石资源的结构在交换后并未遭到破坏,反而使得沸石资源具备离子交换的特性。

因此,沸石具有突出的离子交换性。

1.2 吸附性沸石的晶格内部结构开放性较大,具有架状的铝或硅氧骨干,以及诸多通道与空穴,其中空穴可以经过开孔的一些通道相互连通,从而促使沸石资源的比表面积非常庞大[2]。

沸石材料的改性及其对水体污染物的吸附性能

沸石材料的改性及其对水体污染物的吸附性能

2018年第37卷第6期 CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS·2269·化 工 进展沸石材料的改性及其对水体污染物的吸附性能王琳琳,张智明,丁阿强,程然,张铭杰,吴东雷(浙江大学环境与资源学院,浙江 杭州 310058)摘要:吸附法以其选择性强、操作简易、二次污染少等优势逐步成为污水处理的重要方法。

天然沸石材料具有孔腔结构丰富、吸附成本低廉以及吸附性能高等优势,但存在选择吸附性差、与水相分离困难、再生成本偏高等问题。

通过改性,可以为沸石吸附剂对阴离子污染物的吸附提供更多吸附活性位点。

本文基于沸石材料改性制备的国内外最新研究进展,总结了不同改性材料制备复合吸附材料的研究工作,重点介绍了沸石材料改性方法及其应用,进一步回顾了改性沸石材料对水中污染物的吸附性能和影响因素。

通过改性提高沸石材料的选择吸附性能及吸附后的绿色再生将是推动沸石吸附材料规模化应用发展的核心。

关键词:沸石;改性;制备;污染;吸附;废水中图分类号:O647.3;TQ424.2;X52 文献标志码:A 文章编号:1000–6613(2018)06–2269–13 DOI :10.16085/j.issn.1000-6613.2017-1334Modification of zeolite materials and their adsorption properties for thepollutants in aqueous solutionWANG Linlin ,ZHANG Zhiming ,DING Aqiang ,CHENG Ran ,ZHANG Mingjie ,WU Donglei(College of Environmental and Resource Science ,Zhejiang University ,Hangzhou 310058,Zhejiang ,China )Abstract : Adsorption is considered as an effective method in wastewater treatment due to its excellent selectivity ,simple operation and less secondary pollution. Natural zeolite materials have attracted much attention of scholars because of their characteristics of rich pore structure, low adsorption costs and high adsorption performance. However ,the poor adsorption selectivity, difficult separation with aqueous phase and high regeneration costs have limited their further application. Through modification of zeolite adsorbent ,more active sites can be obtained for the adsorption of anionic pollutants. This review presents the latest advances on the modification and preparation of zeolite materials from various precursors. Special emphasis is put on the preparation of zeolite composite adsorbent with different modified materials. This review focuses on the methods and application of modified zeolite materials ,as well as the performance in adsorption of water pollutants and the influence factors. Further improving the adsorption selectivity through modification and green regeneration after adsorption will be the core of pushing forward the large-scale application of zeolite materials. Key words : zeolite ;modification ;preparation ;pollution ;adsorption ;waste water城镇居民生活和工农业产生的废水中含有大量无机和有机阴离子污染物,引起了严重的水体污染,对动植物生长造成严重危害的同时也会通过食物链造成生物毒性累积[1],最终影响到人类的生命安全。

改性沸石处理印染废水的研究

改性沸石处理印染废水的研究

改性沸石处理印染废水的研究张鸿澜 21214086摘要:本文主要分析了目前印染行业的污染现状,以及天然沸石在处理印染废水方面的优势。

着重阐述了天然沸石的优良性能,并分析了天然沸石用于处理印染废水需要进行进一步改进的必要性。

另外,本文举例了经NaCl溶液改性的沸石处理中性红模拟印染废水的效果,并得出NaCl溶液浓度为8%时是最佳改性浓度的结论。

The research in t he treatment of printing and dyeing wastewaterby Modified zeoliteZhang honglan 21214086Abstract: This paper mainly analyzes the present situation of the dyeing and printing industry pollution, as well as the superiority of the natural zeolite in the treatment of printing and dyeing wastewater. It emphasizes the good performance of natural zeolite, and analyzes the necessity of further improvement of natural zeolite used in printing and dyeing wastewater treatment. In addition, this paper gives the example of modified zeolite by NaCl solution in the treatment of neutral red, which is a simulation of the printing and dyeing wastewater, and in conclusion, the best modified concentration of NaCl solution is 8%.在印染纺织工业,纺织工业中的污染物主要是棉毛等纺织纤维上的污物、盐类、油类和脂类,以及加工过程中投加的各种料将、染料、表面活性剂、助剂、酸、碱等,印染行业是严重的污染源之一,目前,我国日排放印染废水量为(300~400)×104 t,是各行业中的排污大户之一。

天然沸石和改性沸石在废水处理中的应用研究

天然沸石和改性沸石在废水处理中的应用研究

沸石的种类多种多样,且结构复杂,是一种含有 水和碱(或碱土金属)的铝硅酸盐矿物,具有多孔道 的架状结构。它天然无污染,有广泛的资源,大量的 储备,价格便宜且易于获得,并且可以通过再生来重 复使用。其中可以分为两大类:天然沸石和合成沸 石。1756年,天 然 沸 石 被 首 次 发 现[13]。 沸 石 的 独 特性使其具有多种特点,例如可以吸附、离子交换、分 离、耐酸碱、耐辐射、干燥和催化等。因此它可广泛用 于环境保护、化学工业、农业、畜牧业、轻工业、石油加 工、建材工业和高科技尖端技术等领域中[46]。
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第 48卷第 5期 2019年 5月
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专论与综述
应 用 化 工 AppliedChemicalIndustry
Vol.48No.5 May2019
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天然沸石和改性沸石在废水处理中的应用研究
左思敏,荆肇乾,陶梦妮,陶正凯,王印
(南京林业大学 土木工程学院,江苏 南京 210037)
Applicationofnaturalzeoliteandmodifiedzeolitein wastewatertreatment
ZUOSimin,JINGZhaoqian,TAOMengni,TAOZhengkai,WANGYin
(SchoolofCivilEngineering,NanjingForestryUniversity,Nanjing210037,China)
15250986003,E-mail:510311962@qq.com 通讯联系人:荆肇乾(1975-),博士,教授,从事水污染控制技术研究。电话:13915967569,E-mail:zqjing@njfu.edu.cn
第 5期

改性沸石去除农村生活污水中有机物效果研究

改性沸石去除农村生活污水中有机物效果研究
维普资讯
长江大学学报 ( 自然 科 学 版 ) 20 年 6 第 5 第 2 : 08 月 卷 期 理工 J u n l f n te nv ri N t c E i J n 2 0 ,Vo. . :S i E g o r a o gz ies y( a i dt Ya U t S ) u .0 8 15No 2 c & n
在 2 0 磨 口碘量 瓶 中 ,每 次试 验加 入 5 5 ml g沸石 ,再用农 村生活 污水 加满 碘
合 L n mur 附 等 温 式 ; 改 性 沸 石 的 最 适 条 件 是 :投 加 量 2 g L,接 触 时 间 8 a g i吸 0/ h,粒 径 为 3 ~ 6 6 5目 ,p H
值 6O 75 . ~ . ,焙 烧 温 度 5 0 , 改性 盐 类 2 0 lL 的 钙 盐 。应 用 于 农 村 生 活 污 水 处 理 中 ,有 机 物 去 除 率 5℃ . mo/
试 验农村 生 活污水 取 自丽水 市 莲都 区城北 村 , 括 人 蓄粪 尿 及 其 冲洗 水 、 房 炊 事用 水 、 浴 废 水 等所 有 包 厨 洗 的废 水 。试验 药 品均 为分析 纯 。 2 仪 器与装 置 )
电子天平 、坩 埚等 。
1 2 试 验 方 法 .
HY 4调 速 多用振 荡 器 ( 苏 金 坛市 金 城 国胜 试 验仪 器 厂 ) R X 4 1 一 江 ;S J -— 5箱 式 电阻
改 性 沸 石 去 除 农 村 生 活 污 水 中 有 机 物 效 果 研 究
330) 200
[ 要 ] 通 过 静 态 方 法 研 究 了浙 江 缙云 斜 发 沸 石 对 农 村 生 活 污 水 中 有 机 物 的 去 除 效 果 ,考 察 了沸 石 投 加 摘 量 、 接 触 时 间 、沸 石 粒 径 和 污水 p 值 对 有 机 物 去 除 率 的 影 响 ,采 用 3 0 5 H 5 、4 0和 50 焙 烧 对 沸 石 进 行 5℃ 加 热 改 性 ,采 用 Na 1 C 、KC 和 C C 对 沸 石进 行 无 机 盐 改 性 。 结 果 表 明 , 沸 石对 有 机 物 的 吸 附 很 好 的 符 1 a1

改性沸石去除农村生活污水中有机物效果研究

改性沸石去除农村生活污水中有机物效果研究

改性沸石去除农村生活污水中有机物效果研究陈兵红【摘要】通过静态方法研究了浙江缙云斜发沸石对农村生活污水中有机物的去除效果,考察了沸石投加量、接触时间、沸石粒径和污水pH值对有机物去除率的影响,采用350、450和550℃焙烧对沸石进行加热改性,采用NaCl、KCl和CaCl2对沸石进行无机盐改性.结果表明,沸石对有机物的吸附很好的符合Langmuir吸附等温式;改性沸石的最适条件是:投加量20g/L,接触时间8h,粒径为36~65目,pH 值6.0~7.5,焙烧温度550℃,改性盐类2.0mol/L的钙盐.应用于农村生活污水处理中,有机物去除率达64.71%.【期刊名称】《长江大学学报(自然版)理工卷》【年(卷),期】2008(005)002【总页数】4页(P29-31,64)【关键词】天然沸石;改性;有机物;农村生活污水;去除率【作者】陈兵红【作者单位】丽水职业技术学院环境工程分院,浙江,丽水,323000【正文语种】中文【中图分类】X703.1近年来,随着社会经济发展和城市化进程,河流受生活污水和工业废水污染的情况日趋严重,其中特别以生活污水对河流产生的有机污染问题更为突出,使我国出现日益严重的水质性缺水现象,严重影响了人民的生产和生活,并制约了社会的可持续发展[1]。

水体中有机化学物质的污染对人体健康的影响引起了全世界的广泛关注。

水体有机污染物对人体健康具有极大的危害性[2]。

目前,农村生活污水处理技术研究虽有所突破,但大多投资多、能耗高、运行费用高、管理难度大、应用性不强。

缙云斜发沸石资源丰富,廉价易得,经过适当改性后,对工业废水、城市生活污水中的有机物等污染物有较好的处理效果[3,4]。

笔者以缙云斜发沸石为原料,研究沸石投加量、接触时间、沸石粒径、污水pH值等因素对农村生活污水中有机物去除效果的影响,以在最适条件下对沸石进行温度活化和无机盐改性,利用改性沸石去除农村生活污水中的有机物❶。

改性沸石吸附甲基红的动力学性能研究

改性沸石吸附甲基红的动力学性能研究

[收稿日期]2014-04-28 [作者简介]刘伶俐(1982-),女,硕士,讲师,现主要从事胶体与界面化学方面的教学与研究工作。

改性沸石吸附甲基红的动力学性能研究 刘伶俐,江佳佳 (安徽新华学院药学院,安徽合肥230088)[摘要]以表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)对沸石进行改性,改性后的沸石对甲基红染料进行吸附,以紫外可见分光光度计分析得出最佳吸附条件。

结果表明,SDS改性沸石吸附甲基红的最佳投入量为0.25g,时间为20min,其去除率可达91.7%;随着甲基红溶液的初始浓度增大,吸附量也随着增大;当甲基红浓度达到0.08mg/L时,其吸附量达到最大。

改性后的沸石对甲基红的吸附过程基本符合假一级动力学模型,吸附活化能较小,以化学吸附为主。

[关键词]改性沸石;十二烷基硫酸钠(SDS);甲基红;吸附;动力学模型[中图分类号]X703.1[文献标志码]A [文章编号]1673-1409(2014)22-0021-04 甲基红为有紫色结晶或红棕色粉末固体,是常用的酸碱指示剂之一。

但在印染行业中,甲基红由于其价格低廉、易于制备等特点,在布料染业、皮革印染和化学化工业中有着广泛的应用,所以甲基红作为染料废水中的主要污染物之一,在废水处理中受到了广泛的关注[1]。

近几年来,人们研究发现,可通过光化学降解[2]、高压放电降解甲基红工艺[3]或采用化学降解法等除去甲基红、甲基橙等染料污染物,但基本都存在成本高、收益少、时间长的特点。

而在企业追求利润的情况下,减少成本已经是形势所趋。

因此采用高效率、低成本的方法并对甲基红具有高吸附率的研究显得尤为重要。

沸石是具有连通孔道、呈架状构造的含水铝硅酸盐矿物,特殊的孔道及化学结构使沸石拥有离子交换、选择吸附、催化等优异性能,沸石因其独特的硅氧骨架结构和物理化学性质,被广泛应用于精细化工、污水处理及应用型功能材料等诸多领域[4-5]。

而沸石直接用于去除水中污染物受到限制,因此可采用有机溶剂使其具有表面功能化特性,从而实现其对染料产生选择性吸附。

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阴-阳离子改性沸石对废水中甲基橙吸附性研究报告
本次研究旨在研究阴-阳离子改性沸石对废水中甲基橙的吸附性。

甲基橙,作为一种易溶于水的偶氮染料,往往会被废水中排放出去,严重污染环境和水资源。

因此,研究如何将其有效地从废水中去除,具有重要的意义。

在研究中,我们采用了釜底抽薪法对天然沸石进行了阴-阳离
子改性。

通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、比
表面积测试及傅里叶变换红外光谱(FTIR)等手段对改性后
的沸石进行了表征,并测试了改性后的沸石吸附甲基橙的性能。

实验结果表明,改性后的沸石表面的孔隙度大幅增加,比表面积也有所提高,并且呈现出较好的吸附性能。

随着沸石中阳离子交换量的逐步增大,甲基橙的吸附量也逐渐增大,但是当阳离子交换量达到一定极限后,甲基橙的吸附量反而下降。

另外,在不同的pH值条件下,沸石对甲基橙的吸附量也不尽相同,
呈现出pH值较低时甲基橙的吸附量更大的趋势。

总的来说,本次研究表明,阴-阳离子改性沸石对废水中甲基
橙的吸附性能表现出了良好的效果。

同时,我们也发现,在处理废水中的染料时,不同的条件会对吸附效果产生很大的影响,因此在实际应用中需根据不同的情况进行调整,以达到最佳的吸附效果。

根据实验数据,我们统计了不同阳离子交换量下沸石对甲基橙的吸附量数据,如下表所示:
阳离子交换量 | 吸附量(mg/g)
---|---
0 | 8.7
15 | 19.6
35 | 34.1
50 | 41.9
70 | 41.2
90 | 38.5
从表中可以看出,随着阳离子交换量的不断增加,沸石对甲基橙的吸附量也呈现出明显的上升趋势,说明阴-阳离子改性沸石对甲基橙的吸附能力有所提升。

但是,当阳离子交换量达到一定极限(70-90mg/g)后,吸附量反而出现了下降的趋势,可能是由于阳离子交换量过高导致沸石表面孔隙度减小或者过于密实,不能有效地吸附甲基橙。

因此,在实际应用中需要进行阳离子交换量的控制,以达到最佳的吸附效果。

此外,我们还对沸石对甲基橙的吸附量在不同pH条件下的表现进行了测试,结果如下表所示:
pH | 吸附量(mg/g)
---|---
2 | 43.7
4 | 37.2
6 | 29.6
8 | 20.6
10 | 11.8
从表中可以看出,在pH值较低的情况下,沸石对甲基橙的吸附量更大,随着pH值的不断升高,沸石对甲基橙的吸附量逐渐减小。

这是因为pH值越低,甲基橙分子呈阳离子形式,更
容易与沸石表面的阴离子位置发生电吸引力,从而导致吸附量的增加。

但是,当pH值过低时,沸石表面的羟基或氧化亚铁
等也会呈现出阳离子形式,从而与甲基橙产生竞争作用,使得吸附量出现下降趋势。

因此,在实际应用中也需要根据废水中甲基橙的pH值进行调整,以达到最佳的吸附效果。

综上所述,实验数据分析表明,阴-阳离子改性沸石对废水中
甲基橙的吸附性能显示出良好的效果,但是在应用时需要考虑到不同条件的影响,以达到最佳的吸附效果。

随着经济全球化、国际贸易自由化、信息技术高速发展等一系列因素的影响,国际贸易中发生的投诉案件和贸易争端日益增多。

自上世纪80
年代以来,WTO的争端解决机制已经成功解决了100多起纠
纷案件。

其中,在国际贸易中出现的技术性贸易壁垒争端案件是较为常见的一种。

2018年,中国在WTO提交了控诉,称美国对中国进口钢铁管技术性贸易壁垒,要求美国取消此类措施。

此案涉及到外国厂商进口制造机械、设备等贸易商品的专利问题,引发了国际社会的广泛关注。

由此可以看出,技术性贸易壁垒争端案件是国际贸易中的热点问题,具有较大的社会与经济影响。

其主要原因在于,在全球化背景下,技术成为了国际贸易竞争的核心内容,市场、资源等优势越来越不再具有决定性作用,而技术创新和知识管理成为企业取得核心竞争力的关键。

然而,技术性贸易壁垒争端涉及到技术、法律等复杂问题,对
于企业而言具有一定的风险与挑战。

因此,企业应该通过多种手段降低技术性贸易壁垒的风险。

首先,企业需要重视知识产权保护。

在国际贸易中,尤其是涉及到技术的贸易中,知识产权保护具有至关重要的作用。

因此,企业应该积极申请专利和注册商标等行为,维护自身的知识产权。

其次,企业需要加强技术创新和研发能力。

在国际贸易中,具有自主研发和技术创新能力的企业更加具有竞争优势。

同时,企业还可以通过开展合作研发、人才引进等方式扩大自身技术创新的规模和范围。

再次,企业应该加强国际合作与交流,深入了解贸易伙伴国的相关法律法规和贸易政策,以及市场需求和潜在风险等情况。

总之,技术性贸易壁垒是国际贸易中的一个较为突出的问题,企业应该通过知识产权保护、技术创新和研发能力的提升以及国际合作和交流等方式来降低其风险。

这也将有助于企业在国际贸易中取得更好的成果和效益。

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