表面活性剂协同膨润土处理印染废水研究

论文摘要

染料废水色度高,毒性大,难生化降解,对水生生态环境系统危害严重。膨润土来源丰富、价廉、具有特殊的2:1晶体结构,对污染物具有良好的吸附能力。经表面活性剂改性的有机膨润土,对染料废水的脱色效果良好,在污水处理领域具有广阔应用前景。但有机膨润土在实际应用时存在固液分离困难、部分表面活性剂脱附、处理成本较高等问题,一直制约着其在实际废水处理工程中的应用。本文尝试将有机膨润土改性和废水处理工艺合并,即将两种阳离子表面活性剂溴化十六烷基三甲铵（CTMAB）、氯化十六烷基吡啶（CPC）与膨润土直接混合,协同处理模拟印染废水。研究表明:表面活性剂（CTMAB和CPC）用量和膨润土加入量存在交互作用;表面活性剂协同膨润土体系的脱色效果明显优于其改性有机土,其中CTMAB混合膨润土体系效果最好,脱色率达99%以上;且表面活性剂混合膨润土体系的脱色效果受pH值和处理时间变化的影响较小,沉降速度快,表现出良好的吸附、脱色、絮凝沉降的协同效应。CTMAB+膨润土体系对实际印染废水具有良好的处理效果,同时具有脱色快、产泥量少、使用方便等优点。在处理不同水质的实际印染废水时,需要不同配比的CTMAB和膨润土量。CTMAB0.8 g·L-1和膨润土0.3 g·L-1时,对南宁市某印染厂高浓度印染废水处理效果最佳,脱色率、浊度去除率可达98%以上,COD去除率达85%以上,废水进一步经生化处理后可达标排放。脱色污泥经煅烧再生后仍有利用价值。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 符号说明
• 第一章 文献综述
• 1.1 印染废水特征及现有处理技术
• 1.1.1 染料废水的来源及特点
• 1.1.2 染料分类及发色机理
• 1.1.3 现有印染废水处理技术及缺点
• 1.2 膨润土改性及在脱色中的应用
• 1.2.1 膨润土主要物化性能
• 1.2.2 有机膨润土的制备及在废水脱色中的应用
• 1.3 本课题研究目的及意义
• 1.4 本研究的创新之处
• 第二章 表面活性剂协同膨润土脱色机理研究
• 2.1 实验内容
• 2.1.1 主要试剂及仪器
• 2.1.2 膨润土提纯方法
• 2.1.3 电导滴定实验
• 2.1.4 残留COD的测定
• 2.1.5 模拟染料废水脱色率的测定
• 2.1.6 盐效应实验
• 2.1.7 各种土样结构表征
• 2.1.8 膨润土比表面积测定
• 2.2 结果与讨论
• 2.2.1 电导滴定实验分析
• 2.2.2 CTMAB+膨润土体系脱色后COD残留
• 2.2.3 盐效应
• 2.2.4 各种土的红外谱分析
• 2.2.5 各种土的XRD分析
• 2.2.6 各种土的SEM形貌表征
• 2.2.7 CTMAB+膨润土体系脱色机理探讨
• 2.3 本章小结
• 第三章 表面活性剂协同膨润土处理模拟染料废水的研究
• 3.1 实验内容
• 3.1.1 主要试剂及仪器
• 3.1.2 膨润土中蒙脱石含量测定
• 3.1.3 模拟废水配置方法
• 3.1.4 模拟染料废水脱色率的测定
• 3.1.5 实验方法
• 3.2 实验结果与讨论
• 3.2.1 正交实验确定最大脱色率时的表面活性剂与膨润土配比
• 3.2.2 单因素实验结果与讨论
• 3.3 本章小结
• 第四章 表面活性剂协同膨润土处理实际印染废水研究
• 4.1 实验内容
• 4.1.1 药品及仪器
• 4.1.2 实验方法
• 4.1.3 印染废水脱色率的计算方法
• 4.1.4 印染废水浊度的测定方法
• 4.1.5 印染废水COD测定的测定方法
• 4.2 结果与讨论
• 4.2.1 实际废水水质分析
• 4.2.2 膨润土和CTMAB的不同配比对实际废水处理效果的影响
• 4.2.3 CTMAB投加量对实际废水处理效果的影响
• 4.2.4 pH值对实际废水处理效果的影响
• 4.2.5 沉降时间t对实际废水处理效果的影响
• 4.2.6 优化工艺对实际印染废水处理效果
• 4.3 循环再生利用讨论
• 4.4 本章小结
• 第五章 结论及展望
• 5.1 本论文研究的主要结论
• 5.2 下一步研究工作展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文及科研成果