毕业论文：他不就改性膨润土处理工业废水最适宜条件龙岩学院毕业论文题目：探究改性膨润土处理工业废水的最适宜条件二0一四年五月二十八目录1 引言 (2)2 主要仪器及试剂 (3)2.1 仪器 (3)2.2 药品 (3)3 实验 (3)3.1 预处理 (3)3.1.1 膨润土精致 (4)3.1.2 膨润土钠化 (4)3.1.3 膨润土有机化 (4)3.2 实验准备 (4)3.2.1 精制膨润土成分分析 (4)3.2.2 钠化膨润土成分分析 (4)3.3 刚果红溶液浓度对吸光度标准曲线 (5)3.4 探究最适宜条件 (5)3.4.1 染料浓度对膨润土处理效果的影响 (5)3.4.2 反应时间对膨润土处理效果的影响 (6)3.4.3 反应温度对膨润土处理效果的影响 (7)3.4.4 膨润土用量对处理效果的影响 (8)3.4.5 溶液Ph值对膨润土处理效果影响 (9)3.4.6 精致、钠化、有机改性膨润土的吸附性能比较 (9)4. 结论 (10)5. 展望 (10)探究改性膨润土处理工业废水的最适宜条件探究刚果红染料废水吸附效果化学与材料学院应用化学2008062144 郑梅春指导老师：钟春龙摘要：本次试验采用福建武平所产的铝基膨润土为原料，经过精致，钠化，有机化等步骤对原土进行改性得到改性有机膨润土，然后通过控制变量法以刚果红染料为例探究改性膨润土处理工业废水的最适宜条件，本次探究的项目包括废水中染料浓度、膨润土用量，以及反应的时间，温度Ph等。
关键词：控制变量法；氟化钠；十四烷基三甲基溴化铵。
Exploring the optimum conditions of modifiedbentonite industrial wastewater treatmentAbstract:This experiment adopts aluminum produced by fujian wuping bentonite as raw material, through delicate, sodium, such as organic steps on the original soil get modified organic bentonite was modified, and then through the control variable method to Congo red dye modified bentonite as an example to explore the optimum conditions of industrial wastewater treatment, the exploring project including dye concentration in the wastewater, the dosage of bentonite, and the reaction time, temperature, Ph, etc.：Keywords：Control variable method; Sodium fluoride; Fourteen alkyl trimethyl ammonium bromide1引言全球可再生淡水资源每年为42．7万亿m3 ，而人类每年的用水量约为4万亿m3，虽说水资源短缺是相对的，但引起水资源短缺的主要原因其实是人类自己造成的。
主要是工业污染带来的，以致于实际可供人类饮用的健康的水就极少了。
水污染的原因有两种：一是自然的，一是人为的。
由于雨水对各种矿石的溶解作用所产生的天然矿毒水，火山爆发和干旱地区的风蚀作用所产生的大量灰尘落到水体而引起的水污染，这些属于自然污染。
而向水体排放大量未经处理的工业废水、生活污水和各种废弃物，造成水质恶化，这属于人为污染。
长期以来，我国经济增长方式粗放，企业单纯追求经济效益，忽视环境效益和生态效益，使企业生产经营缺乏节能降耗的动力，区域经济发展和区域环境容量不相适应，流域产业结构和布局的不合理是导致流域性水污染的直接原因。
然而长久以来，我国各项生产生活活动基本上走的是“先污染后治理、先破坏后恢复”的路子，这种以牺牲环境质量为代价的急功近利的生产生活模式客观上严重破坏了生态环境，有悖于自然生态环境的良性循环。
针对我国水资源问题的具体情况，今后关于水资源问题的解决途径可归结为两点：一是治污，二是节水。
如何合理处理工业生产中产生的废水的问题已经迫在眉睫。
传统的方法主要包含物理法，化学法，生化法。
物理法有：吸附法、膜分离法、萃取法、磁分离法、超声波法等,以及在废水处理中常用的过滤、沉淀、气浮等物理方法，但目前研究较多的有吸附法、膜分离法及超声波法等。
活性炭作为一种优良吸附剂早已广泛应用,至今仍是有色染料废水的最好吸附剂。
但由于活性炭价格昂贵、实际难以再生,加之活性炭较易损失等问题,使得活性炭吸附运行费用高,常用作废水的预处理或深度处理。
电化学方法利用电极电解染料,电极产生的氧化还原剂破坏染料分子结构而使染料脱色。
这种方法脱色效果好,生化反应速度快,对有机物去除率高,一般比单纯的混凝—好氧工艺要高10%以上,但电化学方法从根本上还存在能耗高、成本高以及析氢析氧等副反应膨润土因其特殊的吸附性，膨胀性等逐渐活跃在处理工业废水的舞台上。
膨润土简介：膨润土是一种黏土岩、亦称蒙脱石黏土岩、常含少量伊利石、高岭石、埃洛石、绿泥石、沸石、石英、长石、方解石等；一般为白色、淡黄色，因含铁量变化又呈浅灰、浅绿、粉红、褐红、砖红、灰黑色等；具蜡状、土状或油脂光泽；膨润土有的松散如土，也有的致密坚硬。
主要化学成分是二氧化硅、三氧化二铝和水，还含有铁、镁、钙、钠、钾等元素，Na2O和CaO含量对膨润土的物理化学性质和工艺技术性能影响颇大。
蒙脱石矿物属单斜晶系，通常呈土状块体，白色，有时带浅红、浅绿、淡黄等色。
光泽暗淡。
硬度1～2，密度2～3g/cm3。
按蒙脱石可交换阳离子的种类、含量和层电荷大小，膨润土可分为钠基膨润土(碱性土)、钙基膨润土(碱土性土)、天然漂白土(酸性土或酸性白土)，其中钙基膨润土又包括钙钠基和钙镁基等。
膨润土具有强的吸湿性和膨胀性，可吸附8～15倍于自身体积的水量，体积膨胀可达数倍至30倍；在水介质中能分散成胶凝状和悬浮状，这种介质溶液具有一定的黏滞性、能变性和润滑性；有较强的阳离子交换能力；对各种气体、液体、有机物质有一定的吸附能力，最大吸附量可达5倍于自身的重量；它与水、泥或细沙的掺和物具有可塑性和黏结性；具有表面活性的酸性漂白土（活性白土、天然漂白土-酸性白土）能吸附有色离子。
膨润土具有很强的吸湿性，能吸附相当于自身体积8一20倍的水而膨胀至30倍;在水介质中能分散呈胶体悬浮液，并具有一定的粘滞性、触变性和润滑性，它和泥沙等的掺和物具有可塑性和粘结性，有较强的阳离子交换能力和吸附能力。
我国的工业生产不会因为怕水资源的污染而止步不前，因此在水资源防治问题上扮演重要角色的膨润土也越来越发挥出其举足轻重的作用。
如何把膨润土能处理废水这一特点发挥到极致便是本次试验研究的重点2 主要仪器和试剂2.1 仪器电子天平（Sartorius,，BS323S型）；集热式恒温磁力搅拌器（DF－101S型，巩义市英峪予华仪器厂）；电热鼓风恒温干燥箱（DLG-201BS型，天津市中环实验电炉有限公司）；200目标准颗粒筛（NSKC—IB，浙江省上虞市纱筛厂）；UV-2000型分光光度计；pHS-3CT型数字pH 计，90—磁力搅拌器，800—B离心机2.2药品膨润土原土（产自福建武平的铝基膨润土）；氟化钠（ＡＲ）；十四烷基三甲基溴化铵（ＡＲ）；刚果红颗粒（ＡＲ）3实验3.1预处理3.1.1 膨润土精致将采自福建武平的铝基膨润土原土用光滑圆柱形硬物碾细、碾碎，然后用水制成泥浆，充分搅拌之后静置过夜，第二天除去泥浆分层产生的上层水以及下层砂石。
再将得到的泥浆加水制成土浆，静置过夜，第二天重复以上步骤，直至泥浆下层砂石微不可见，把得到的泥浆置于瓷托盘放到烘干炉中200℃烘干12小时。
取出已烘干的膨润土以光滑圆柱形硬物碾细再以研钵研磨过200目筛，得到精致膨润土装瓶备用。
3.1.2膨润土钠化称取上一步得到的精制铝基膨润土20.0 g于500 mL的烧杯中（双份），加入90ml的蒸馏水，配成10%的胶液，搅拌下加入0.42 g的钠化剂NaF，盖上表面皿，在1800 r/min搅拌速度及80 ℃温度下钠化90min后，用冷水迅速冷却以停止钠化。
钠化土经抽滤、洗涤除去余下的钠化剂后，放入烘箱在100~110℃下干燥，研磨，过200目筛，即得到钠基膨润土，装瓶备用。
3.1.3 膨润土有机化称取上一步得到的钠基膨润土25.0g溶解在250mL10%蒸馏水中,再称取2.0g十四烷基三甲基溴化铵混合，在60-70℃水浴下搅拌2h。
然后产品经离心机离心，并用10%乙醇溶液洗涤两次，再用蒸馏水洗涤两次。
最后把得到的膨润土放到烘箱中在100-110℃下烘干，取出研磨过200目筛即得到有机钠基膨润土，装瓶备用。
3.2实验准备3.2.1精制膨润土成分分析精制得到的膨润土的X射线衍射分析结果如图1所示。
又查找资料得知蒙脱石（001）面的d 值为1.508737 nm，分析X射线衍射图可知，原土的主要成分为蒙脱石，且为铝基膨润土。
经分析各组分含量如下表1，钙含量比钙钠含量高。
表1、精制膨润土化学组成（%）组分SiO2Al2O3MgO Fe2O3K2O Na2O CaO 含量56 19.95 3.13 2.37 2.39 0.546 0.505试样性质：蒙脱石含量87.1 ％，SiO2含量56.00 ％，为中性硅酸盐，膨胀容<5.0 ml/g，吸蓝量38.5 g/100g，阳离子交换容量（CEC）60.2 mmol/100g。
3.2.2钠化膨润土成分分析钠基蒙脱石因其扩散层厚度大，膨胀系数高而使得有机膨润土性能高于钙基蒙脱石，因此本实验使用氟化钠使得钙基蒙脱石转化为钠基蒙脱石。
钠化过程为Al-Bentonite+Na+→Na-Bentonite+Al3+钠化后膨润土的膨胀容（V B）由原矿的<10.0mL/g提高到33.5mL/g，阳离子交换容量(CEC)也由原矿的65.3mmol/100g 提高到114.0mmol/100g ，达到制备优良有机膨润土的质量要求。
对钠化后的膨润土进行X 射线衍射分析，得到的结果为下图5101520253035404510002000300040005000600070002.974852.856522.762143.100234.450885.701992.127182.233892.278912.451672.565924.235963.334694.4812812.71451Counts2θ/( °)3.3 刚果红溶液浓度对吸光度标准曲线用10.0mol/L 的刚果红溶液依次配制成1.0m mol/L 、2.0mmol/L 、3.0mmol/L 、4.0mmol/L 、5.0mmol/L 、6.0mmol/L 、7.0mmol/L 标准溶液。