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有机改性膨润土吸附水中有机污染物的性能研究

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机化改性的实质就是对蒙脱石的有机化改性,所以通过 X一射线衍射分析测定改性前后膨润土中蒙脱石d 值的 变化情况,可了解改性效果。确定改性温度为5o℃,选 定改性剂用量即改性剂在水溶液中的质量分数分别为 1.5%、3.O%、4.5%、6.O%、7.5%、9.O%、10.O%,其他条 件同实验操作,所得改性土分别按改性剂用量的比例称 为1.5%土、…1O.O%土。改性剂用量对有机膨润土中蒙 脱石d 值的影响见表1。 表l不同改性剂用量对蒙脱石tl00l的影响 改性剂用量 原土 l 5% 3.O% 4.5% 6麟I 7 5名 9 0% 1。.O% dooz/nm 1.533 1 474 1.628 2.351 2.318 l 2.453 2 836 3.097 由表1可以看出随改性剂用量的增加,有机蒙脱 石d。。 值基本呈增大的趋势。在改性剂用量从1.5%增 大到10.O%时,有机蒙脱石d ool值由1.4"/4 n m增大为 3.087n ra,并且在改性剂用量小于3.O%和在4.5%~7.5% 之间出现两段平台,之后随改性剂用量增加,dool值继续 增大,考虑到实际应用的成本,没有开展改性剂用量大 于7.o%的改性土对有机物的吸附效果实验。 2.2改性剂用量对吸附有机物性能的影响 加入不同改性剂用量制备的有机膨润土对不同初 始浓度的苯酚、苯胺、苯、甲苯和二甲苯的去除效果 见表2。表2显示改性剂用量变化对有机膨润土吸附这 些污染物的影响基本相似,即随着改性剂用量的增加, 有机膨润土对其去除率呈增加的趋势。 表2改性剂用量对有机膨润土吸附有机物去除率的影响 土 样 有机物 原土 l 5%土 3.0%土 4.5%土 6.O%土 7.5%土 苯酚 8 5 66 8 78 5 85.2 85 8 95.3 苯胺 63 2 70 5 84 6 88.0 89.1 92.3 蓉 1 8 12 3 41.5 47.6 59.2 58.8 甲慕 O 28.6 49.2 61.5 69.O 59.5 二甲苯 1.5 57.0 75.4 8l 2 87 9 87 6 试验结果表明,进行有机化改性后膨润土对有机物 的吸附能力显著增强,在改性剂用量为1.5%时,有机膨润 土对有机物的吸附能力明显强于天然膨润土;在同一改 性剂用量下有机膨润土对5种苯系物的去除率顺序为苯 酚>苯胺>二甲苯>甲苯>苯,这一趋势与苯系物分子 的大小有关。 有机膨润钠化、热活化和酸活化后蒙脱石d。。 值的 变化见表3。 表3各种有机膨润土蒙脱石tl001和比表面积值的变化 活化类型 6.0%土 纳化土N 热活化 土R1 热活化 土R2 酸活化 土S1 酸活化 土S2 do。I值/nm 2 3:18 2.263 2.246 2 233 1.953 1.834 比表面积 158 238 206 230 210 224 /m .g一 由表3可以看出,当改性剂用量均为6.o%时, 钠化改性土N和热活化土R1中蒙脱石的d 值分别为 2.263nm、2.246n ra,均接近于6.O%土的2.318n ra。而在 相同实验条件下,测得的热活化土192中蒙脱石d 值为 2.233nm,也与6.o%土蒙脱石d。。 值2.318nm较为接近。 这充分说明钠化及热活化对有机膨润土中蒙脱石的d。。 值影响不大。一般认为酸活化作用往往是离子半径较小 的H 去置换蒙脱石层问离子半径较大的Ca2+这势必导致 蒙脱石层间距的减小。当然蒙脱石层间Ca2+离子失去与 H 离子进入,大大改善了蒙脱石层间的表面性质,使蒙 脱石内表面性质与外表面性质具有相似特征,无疑也 就增加了蒙脱石的比表面积;由表3可以看出,有机膨 润土经过钠化、热活化和酸活化后比表面积由原来的 158m2/g增方口至0210—250m2/g。 2.5钠化、热活化和酸活化对有机膨润土吸附有机 物的影响 对钠化、热活化和酸活化后的有机膨润土进行吸附 试验,试验结果见表4。 表4各种有机膨润土对不同有机物去除率 土样 有机物名称 苯酚 苯胺 慕 印基 二甲苯 钠化土N 94.2 96.5 62 8 67.2 88.3 50℃热活 化土R1 90 5 9O.2 54.0 62,8 87 8 65℃热活 化土R2 93 4 90.8 59.4 62 4 87 6 2%酸活 化土S1 86.5 100 0 52.7 60 5 84.9 20%酸活 化土S1 87.6 100 0 56 8 61.2 82.5 6 有机土 85 8 89.1 59.2 69 0 87 9 由表4可以改性剂用量相同时,钠化改性膨润土对苯 酚和苯胺的吸附能力略好于6.O%土,两种热活化土对苯 系物的去除能力相近。酸活化土对苯胺的去除率在实验 条件下达100%,明显好于6.O%土。这主要是因为酸活化 有机膨润土吸附有机物的能力与有机物本身的极性和酸 碱性有关,且与pH值对吸附效果的影响趋势较一致,即 有机膨润土对苯酚的吸附率随介质pH值增大而增加,对 维普资讯 http://www.cqvip.com

苯胺的吸附能力随pH值增大而减小。而其对于苯、甲 苯、二甲苯的吸附效果与介质pH值的变化关系不大。 影响表现为:随着改性剂用量的增加有机膨润土中蒙 脱石d。。 值和对有机物的吸附能力都呈增大的趋势。 3.3钠化、热活化和酸活化对有机膨润土吸附不 同有机物的影响也有所不同,试验表明,酸活化后对 苯胺的吸附性能有明显提高。 3结论 3.1膨润土经过有机改性后,对苯系有机物的吸 附性能大大增强。 3.2不同改性剂的用量对有机膨润土的吸附陛能的 参考文献 [1]Smith J A,Jaffe P R,Chiou C T,Effect of ten Quaternary am monium cations on tetrachloromethane sorption to clay from water LJ J Environ Sci.Techno1.,1990,24(8):1167—1172 [2]朱利中.CTMAB一膨润土吸附水中有机物的性能及应用[J].环境化学,1997,16(3):233 ̄237. [3]陈济美.蒙脱石的阳离子交换性质及其应用[J].地质实验室,1991,7(2):185~188. [4]孙胜龙,钠、铝改造型膨润上对溶液中的吸附及其机理研究[J],水处理技术,1999(5):34—36 [5]朱利中,陈宝粱等,双阳离子有机膨润土吸附水中有机物的特征及机理研究,环境科学学报,1999,19(6):598—603 创建环境模范工程,接受公众监督,达到以点带面的 效果;三是足额征收施工噪声超标排污费和建筑施工 无论是发达国家还是发展中国家,城市噪声已经 成为全社会关心的问题。随着科学技术的进步,噪声 控制技术也在不断发展。城市化和宁静的居住环境都 是我们所追求的美好境界。 环境保障金,用经济手段促其治理;四是进行经常性 的监督检查,及时纠正违法违规行为。 工业噪声的治理。一是按((环境噪声污染防治法》 噪声的传播一般分为噪声源、传播途径、接受者 3个阶段。传播途径包括反射、衍射等形式的声波行 进过程。控制噪声就是在噪声到达耳膜之前,采取阻 尼、隔声、吸声、消声器、个人防护和建筑布局等措 施,尽量减弱或降低声源的振动,或将传播中的声能 吸收掉,或设置障碍使声音全部或部分反射出去,减 弱噪声对耳膜的作用,以达到控制噪声的目的。根 据噪声传播的3个阶段,可分别采用从声源上降低噪 声、在传输途径上控制噪声、在接受点阻止噪声的途 径控制噪声,会起到很好的效果。 总之,城市环境噪声污染问题应结合各自的城市 的规定,对超标噪声源限期治理,加快污染治理进度, 实现达标排放;二是依法强化噪声超标收费,增加企业 治理的内在动力,同时为治理筹集和积累资金;三是对 居民区内严重扰民又治理无望的小企业、小作坊坚决予 以“关、停、并、转、迁”;四是把好建设项目审批 关,防止新污染源的产生,防患于未然。 2.3整体规划t城市合理的功能分区 城市建设和交通运输的发展,必然导致城市区域 噪声源种类和强度的增加,但是城市总体规划与城市 旧区改造、城市道路系统的规划建设与改造,都为改 善城市区域声环境带来了难得的机遇。城市合理的功 能分区,以及完善的、分工合理的道路系统是整个城 市区域具有良好声环境的前提。 特点和现状,由牵头制订切实有效的,扩大 宣传力度,做到整体规划,统分结合,并运用科学的 技术进行预防和治理。 2.4科学防噪:依靠技术手段,控制传播途径 参考文献 陈郁青: 《福州市环境噪声污染现状及防治措施分析》,载《闽江学院学报》2004年第2期。 广文: 《环境保护知识:天灾与环保》,陕西旅游出版社 于仰南,冰清: 《城市环境噪声污染及依法防治》,载《吉林师范学院学报》1998年第3期 海南日报2007年5月22日《治理噪声何须等到高考时》 岳秀萍: 《城市噪声污染与控制》,载《科技情报开发与经济》2004年第5期 李家华主编: 《环境噪声控制》,冶金工业出版社 天府早报: 《9部门联合整治噪声污染》,2007年4月17日 云南信息报: 《“解剖”噪声污染 昆明噪声何时不扰民?》,2007年4月12日 金羊网: 《城市噪音最烦人,餐馆扰民何时休》,2007年5月24日 《中华人民共和国环境噪声污染防治法》,法律出版社 《海伦市地方志》 

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