膨潤土在水處理中的應(yīng)用可追溯到20世紀30年代飼料添加劑,當時用作混凝劑;有機膨潤土應(yīng)用于水處理研究則始于20世紀40年代末。改性膨潤土結(jié)構(gòu)2功能可調(diào),可高效去除水中持久性有機污染物(如PAHs和PCBs)、苯系物、酚類化合物、胺類化合物、硝基化合物、石油類污染物等,在印染、焦化、農(nóng)藥及電鍍行業(yè)的廢水吸附處理中有廣闊的應(yīng)用前景;另外,改性黏土在赤潮治理和去除水源水中微囊藻毒素等方面也有巨大的應(yīng)用潛力。楊柳燕系統(tǒng)研了CTMAB2有機蒙脫石和微生物聯(lián)合處理有機污染物的機理及其在廢水處理中的應(yīng)用,首次以有機黏土作為載體用于三相生物流化床處理含油廢水和對苯二甲酸廢水,在連續(xù)進水間歇曝氣時,對苯二甲酸的最高去除率為98%。
為解決改性膨潤土吸附處理廢水工藝復(fù)雜、成本高、固2液分離及回收利用難、表面活性劑污染等問題,人們發(fā)展了一體化處理工藝,包括有機膨潤土合成2廢水處理一體化工藝、吸附2分離一體化工藝及裝置、吸附2絮凝一體化工藝、吸附處理2光催化綠色再生一體化工藝,使膨潤土大規(guī)模應(yīng)用到廢水處理工程成為可能。我們發(fā)明了有機膨潤土合成2廢水處理一體化新工藝,即將膨潤土與表面活性劑直接投入待處理的有機廢水中(若有機廢水含表面活性劑,如印染廢水,只需加入膨潤土),經(jīng)攪拌、沉淀,表面活性劑與膨潤土自組裝成有機膨潤土,同時吸附去除廢水中其他有機污染物。該工藝省略了有機膨潤土制備的整套工序;廢水處理工藝流程簡單、操作方便,消除了有機膨潤土制備和使用過程中表面活性劑的二次污染;吸附處理有機廢水的效率優(yōu)于傳統(tǒng)方法制備的有機膨潤土,能顯著降低廢水處理的成本,易于推廣使用。而陰2陽離子有機膨潤土、陽2非離子有機膨潤土的協(xié)同吸附機制研究,為一體化工藝同時去除廢水中不同種類表面活性劑和有機污染物奠定了理論基礎(chǔ)。一體化工藝吸附處理廢水中染料等有毒有害有機污染物的工藝條件已見報道,并已成功應(yīng)用到印染、焦化、電鍍等行業(yè)的廢水處理工程。另外,有機2無機復(fù)合膨潤土吸附處理復(fù)合污染物、微波輔助有機膨潤土吸附處理有機廢水也見報道。Shen提出了吸附2絮凝一體化工藝,發(fā)現(xiàn)短碳鏈有機陽離子BTMA+可以通過電荷中和而絮凝沉淀膨潤土,同時通過BTMA+與有機污染物之間的π2π作用而吸附去除水中苯酚;吸附處理后的膨潤土可通過適當?shù)姆绞交厥绽谩?
廢水處理中改性膨潤土的回收利用和資源化對其推廣應(yīng)用有重要意義。有機膨潤土的回收利用方法有熱再生、超臨界二氧化碳再生、化學(xué)及微生物再生、光化學(xué)降解綠色再生等,另外廢棄有機膨潤土可用于制備中孔吸附材料。
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