摘 要

膨润土是一种以蒙脱石为主要矿物组成的非金属粘土矿，性质丰富并具有吸附性能。我国做为印染纺织业的生产大国，染料种类多样且产量巨大，每年都有大量的染料废水排出急需处理，利用膨润土的吸附性能可将其用于染料废水的脱色处理。可表现出膨润土对印染废水良好的吸附性能，且操作简单，经济有效。因此本文通过实验，对大同膨润土的理化性质及对阳离子黄溶液的吸附效果进行研究。

论文以2种大同膨润土为主要研究对象，通过测试俩种不同的膨润土H1Y和H2Y的各个因素的物理化学性质。然后分别探究了4种不同变量对吸附效果的影响，之后对每个变量进行分析整理，最后找出最优条件。

结果表明，在相同的实验条件下，H2Y的理化性质更优于H1Y通过吸附法吸附印染废水的有色物质。而且可知在吸附时间为40min，投加量为30mg/100ml，初始溶液浓度为20mg/l，PH值为6，反应温度为45℃时，吸附效果最好。矿石HIY对模拟阳离子黄溶液的去除率可以达到96.23%，而矿石H2Y的去除率可以达到98.88%。通过实验数据，对吸附过程中的吸附动力学、吸附热力学进行了计算并得出了结论，最后得出本实验的吸附过程比较符合准二级动力学方程和Langmuir等温式。

关键词：膨润土；吸附；阳离子黄；理化性质

Abstract

Bentonite is a kind of montmorillonite as the mhobrn mgseral composition of the non-metallic mineral, nature is rich and have adsorbption performan. As a printing and dyeing textile producer in China, the kinds and dye yield huge, every year there are a lot of dye wastewater discharge are in urgent need of treatment, using bentonite adsorption can be used for decolorization of buy wastewall treatment. Can show the bentonite adsorption performance of printing and dyeing wastewater is good, and the operation is simple, economice and effectiveties. So this article, through the experiment of datong, physicalyl and chemial property of bentonite and the study of the adsorption effect of the cationic yellow solution.

Papers with 2 kinds of datong bentonite , first of all, by measuring both the moisture content of different kinds of bentonite H1Y and H2Y, blue uptake, expansion capacity, colloid valence and the physical and chemical properties, such as water absorption. And then explores the different initial concentration, adsorption time, ore dosing quantity find out the optimal conditions.

The results showed that under the same experimental conditiony, physical and chemical properties of H2Y more suitable for adsorption of printing and dyeing wastewater by adsorption are coloured substances. And it can be seen in the adsorption time for 40 min, dosing amount to 30 mg / 100 ml, the initial solution concentration of 20 mg/l, PH value of 6, when the reaction temperature 45 ℃, the adsorption effect is best. HIY ore removal rate can reach 96.23%, while H2Y ore removal rate can reach 98.88%. By the experimental data, the adsorptions kinetics in the prosess of adsorpty, adsorpty thereodynamics analysis, finally it is concluded that the experimental adsorption process is in accordance with prospective secondary dynamics equations and thermodynamic equation.

Key Words：bentonite； adsorption；Cationic yellow；The physical and chemical properties

目 录

摘 要 I

Abstract II

目 录 III

第1章 绪论 1

1.1 印染废水处理所面临的问题 1

1.2 国内外常用的印染废水脱色方法 1

1.2.1吸附脱色 2

1.2.2凝集法脱色 2

1.2.3氧化还原脱色 2

1.2.4离子交换法脱色 3

1.3吸附脱色类型 3

1.3.1活性炭吸附剂 3

1.3.2天然粘土吸附剂 3

1.3.3离子交换纤维吸附剂 4

1.4膨润土的应用 4

1.4.1膨润土在纺织、造纸工业中应用 4

1.4.2膨润土在环境保护方面的应用 5

1.5 课题的研究目的、研究意义和研究内容 5

1.5.1 研究目的 5

1.5.2 研究意义 5

1.5.3 研究内容 6

第2章 实验材料、设备和研究方法 7

2.1 试验用膨润土 7

2.1.1 膨润土样品的制备 7

2.2 主要设备仪器和药剂 7

2.3 膨润土理化性质研究方法 8

2.3.1膨润土的测量标准 8

2.3.2含水率的测量 8

2.3.3吸蓝量的测量 9

2.3.4膨胀容的测量 10

2.3.5胶质价的测量 10

2.3.6吸水率的测量 11

2.4 膨润土对阳离子黄染料的脱色试验方法 11

2.4.1模拟废水的标准曲线的绘制 11

2.4.2 投加量影响因素试验 11

2.4.3 时间影响因素试验 12

2.4.4 PH影响因素试验 12

2.4.5 温度影响因素试验 12

第3章 膨润土矿物组成及理化性质 13

3.1膨润土的化学成分 13

3.2 膨润土的矿物组成 13

3.3 膨润土的理化性质 14

3.4 本章小结 15

第4章 膨润土对阳离子黄染料的脱色作用 16

4.1 吸光度与染料浓度的关系 16

4.2投加量对脱色的影响 16

4.3时间对脱色的影响 18

4.4 pH值对脱色影响 19

4.5温度对脱色的影响 21

4.6本章小结 22

第5章 吸附动力学与热力学研究 23

5.1 吸附热力学 23

5.1.1 Langmuir等温式 23

5.1.2 Freundiich等温式 23

5.1.3 热力学参数计算方法 23

5.1.4 吸附热力学研究 24

5.2 吸附动力学 25

5.2.1准一级动力学模型 25

5.2.2 准二级动力学模型 26

5.2.3 吸附动力学研究 26

第6章结论 28

参考文献 29

致谢 31

第1章 绪论

1.1 印染废水处理所面临的问题

纺织业从古至今一直都是我国的主要经济部门，从上世界90年代以来，染料纺织工业得到了迅猛的发展，因此在工业生产以及人类自己的生活的过程中，用水量和排放量都有着很大程度的上升，而当前印染行业在平常的生产过程中的废水排放量已经成为全国工业废水总排放量的四分之一了^[3]。但是伴随着社会需求以及科技的进一步发展，用于染色的燃料品种和数量日益增加，导致所排放的印染废水中拥有大量难以降解并且具有较大污染力度的有害物质，染料废水已成为水环境的严重污染源之一。

在印染的过程中的各个阶段，都会产生各种各样的印染工业废水，虽然各工厂都会进行废水处理，但印染废水因为其独有的难以去除的物理化学等特点，是非常难处理的工业废水，处理效果不是很理想。因为其对于人类生产生活具有较大的威胁性，但是对于像我国这样处于发展中的国家并且纺织工业做为我国的支柱性产业，如何解决印染行业的可持续发展和印染行业污染的矛盾问题，已经成为了必须尽快解决的一大问题了^[4]。

1.2 国内外常用的印染废水脱色方法

处理染料废水的主要目的是为了降低染料色素和去除有毒物质。现在国内的一些纺织工业，用来处理染料废水的一般方法方法可分为物化法和生化法俩大类^[5]。近年来，各种方法的应用可能性和价值都在不断的探讨中，一般常见的方法见表1-1。