改性粘土矿物制备印染废水脱色陶粒及机理研究

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1、改性粘土矿物制各印染废水脱色陶粒及机理研究改性粘土矿物制备印染废水脱色陶粒及机理研究l四)ll大学材料科学与工程学院材料学专业硕士研究生：郭向利指导老师：姚亚东副研究员尹光福教授摘要印染废水是水污染的重要来源之一，印染废水的脱色是废水处理的主要问题。目前，以粘土矿物诸如坡缕石(凹凸棒石)、膨润土、海泡石等为原料制造印染废水脱色材料得到了较广泛的研究。根据脱色机理，粘土矿物脱色材料的制备方法主要分为两类：一类是采用高温酸活化，经充分水洗制备以物理吸附为主的活性白土；另一类是采用金属盐类溶液浸泡法，或直接以金属盐类作为添加剂进行改性处理制备脱色材料，该类脱色材料以金属离子

2、的化学絮凝作用为主。这些材料对印染废水都有一定的脱色效果，但均存在不足之处，如：酸活化反复水洗所形成的大量酸水的处理问题，粉末脱色材料在脱色过程中难以固液分离、颗粒材料强度差、材料不具备再生循环使用性或再生循环使用性差等问题，使其实际应用价值受到了限制。本文以凹凸棒石等粘土矿物为原料，常温下(20~25℃)通过酸碱复合改性，再经造粒、熟处理的方法制备印染废水脱色陶粒。通过对活性、分散、还原三种不同性质的三原色红、黄、蓝单一染料废水和实际印染废水的定量脱色研究，确定了印染废水脱色陶粒的最佳制备工艺，分析了其制备和脱色机理．考查了脱色陶粒的造粒强度和散失率，研究了脱色陶粒

3、的循环使用性能和方法。同时，四川大学硕士学位论文对几种以常用粘土矿物——凹凸棒石、膨润土、海泡石、杭锦2群土，为原料制得脱色材料的综合性能进行了对比实验。获得的主要结果如下：1、印染废水脱色陶粒的最佳制备工艺：常温下，将研磨过80目(筛孔尺寸为0．180ram)筛的粘土矿物与2．5mol／L硫酸溶液按lg：2．5mL的固液比混合，反应1．5h后，用浓度为5mol／L的NaOH溶液将反应溶液中和至pH=7～8，一次抽滤后，直接造粒(@3mm～5mm)，90℃烘干2h，再经700℃煅烧lh。2、以不同粘土矿物为原料制备的脱色材料的性能对比结果表明：以凹凸棒石、杭锦2群土为

4、原料制得的脱色陶粒综合性能最佳，当其投加量为29／L，常温下静态脱色10rain后，对初始pH值为9,--12的不同性质的单一染料废水脱色率均在90％以上；常温下静态脱色5min后，两种脱色陶粒对实际印染废水的脱色量分别为635mL／g和565mIJg，COD去除率分别为81％和73％。3、制备的凹凸棒石、杭锦2撑土脱色陶粒造粒强度高，30min振荡散失率<5％，水溶液浸泡20d不开裂；陶粒材料具有脱色速度快的优点，可以有效避免传统物理方法吸附速度慢的缺陷，同时陶粒样品的吸附速率接近粉末样。4、酸活化后的碱中和作用是材料具备优异化学絮凝作用的关键工艺；热处理赋予了脱色

5、陶粒理想的强度；脱色陶粒以多种金属离子的综合化学絮凝脱色作用为主，辅以少量的物理吸附作用。5、处理过印染废水的脱色陶粒经饱和硫酸铵溶液浸泡10rain，再经300℃煅烧10rain后可再次使用，循环使用次数大于15次。6、脱色陶粒的使用，有效解决了粉末材料在废水脱色过程中存在固液难以分离的问题，为脱色陶粒的循环使用和避免粉体脱色陶粒对水体的二次污染创造了条件。反应的终了口H值在7．5左右，有利于处理水的安全排放。关键词：粘土矿物改性脱色陶粒机理印染废水Ⅱ改性粘土矿物制各印染废水脱色陶粒及机理研究PreparationofDecolorizingCeramsitefor

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

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