_改性膨润土处理石化含油废水试验研究

改性膨润土处理石化含油废水试验研究叶新才1�王占岐2�赵宇宁2(1�中国地质大学环境学院,武汉�430074;2�中国地质大学资源学院)摘�要�分别用碳酸钠(Na2CO3)和溴化十六烷基三甲铵(CTMAB)对膨润土进行改性,研究了改性膨润土吸附石化含油废水中油的性能及适宜条件。结果表明,有机改性膨润土除油效果比钠化改性膨润土和提纯土好,其饱和吸附容量也远高于提纯土;对于浓度221mg/L的含油废水,有机膨润土用量为5.0g/L,油的去除率可达97%。Abstract�TwomodifiedbentonitesweresynthesizedbyplacingNa2CO3andcetyltrimethylammoniumbromide(CTMAB)onbentonite.Theoptimalconditionsandpropertiesformodifiedbentonitestoadsorboilinpetrochemicalwastewaterwereinvestigated.ItwasindicatedthatthesaturationadsorbingcapacitiesandremovalratesfororganobentonitesmodifiedbyCTMABtotreatoilandCODinwastewaterweremorethanthatforthemod-ifiedandpurifiedbentonites.Theremovalratesofoilfromwastewaterwhichdensityis221mg/Lbyaddingorganobentonitesatthedosageof5.0g/Lweremorethan97%.关键词�改性膨润土�石化含油废水�处理�去除率Keywords�modifiedbentonite�oilcontainingpetrochemicalwastewater�treatment�removalrate��石化含油废水中的油以浮油、分散油、乳化油及溶解油的状态存在,具有含油量和COD值高、有一定色度、易燃等特点[1],且污染环境。含油废水的处理方法很多[2],目前主要采用机械分离、化学凝聚、活性污泥、膜过滤和活性碳吸附等方法。但机械分离法存在占地面积大的缺点;化学凝聚法存在占地大、药剂用量多、污泥难处理等缺点;活性污泥法对进水要求高、操作费用高;膜过滤存在膜清洗困难、设备与操作费用高等缺点;活性炭吸附法存在竞争吸附影响效果、再生困难、投资较高等不足。因此,寻找占地少、能耗低、用水量小、易操作和管理的含油废水处理新方法和环境材料,很有意义。膨润土的主要成分蒙脱石具有2�1型的层状结构,较大的比表面积与离子交换容量,良好的吸附性,已广泛用于重金属污染物的吸附处理。但由于其表面硅氧结构极强的亲水性与层间阳离子的水解作用,而影响其吸附有机废水的性能[3]。经季铵盐表面活性剂改性制成的有机膨润土的表面为有机相,其季铵盐阳离子不会被水解,对有机污染物吸附性能较强,已成为废水处理的研究热点[4~5],但有关用它来处理石化含油废水的报道较少。本文探讨了改性膨润土在处理石化含油废水方面的应用。1�实验部分1.1�材料与仪器实验用土为新疆乌兰林格提纯膨润土,其阳离子交换容量和比表面积分别为:76�56mmol/100g、111.95m2/g;其蒙脱石结构式为:{E0.301}(Al1.418Fe3+0.298Mg0.268Fe2+0.007)[Si]4O10(OH)2。该土属钙基膨润土,式中E为层间阳离子电荷。水样取自湖北某石化厂经隔油池处理后的废水,含油量221mg/L,COD为675mg/L;溴化十六烷基三甲铵(CTMAB)和碳酸钠(Na2CO3),均为分析纯。主要实验仪器有:UV-2401型紫外-可见分光光度计、ET-1型可加热磁力搅拌器,离心机,D/MAX-3b粉晶衍射仪。1.2�有机膨润土制备�取提纯土称重并置入浆化槽,加水配成一定浓度的胶液,搅拌下加入相当于钙基土质量25%的碳酸钠晶体,85~90�下钠化3~4h,调节胶液pH值为9,得钠基土胶液。分出部分胶液制得钠化土,用于分析。再称取一定质量过200目筛的钠化土矿粉,加水配成约10%浓度的悬浮液,加热搅拌活化30min,使其在水中充分分散,然后继续加热搅拌并缓缓加入有机覆盖剂(CTMAB)溶液,60~80�下反应90min,冷至室温,水洗去未反应的有机覆盖剂,再离心沉淀,90�下烘干,105�活化2h,研磨过200目筛,得实验用有机土。1.3�实验与测试方法�在锥形瓶中置200mL含油废水,其他条件固定的前提下,分别改变膨润土的用土量、搅拌时间、温度和pH值,在预定的时间吸附处理后,经离心沉淀,取上层清液,用紫外分光光