摘 要

膨润土是世界上一种储量丰富、分布广泛的非金属黏土矿物，膨润土的主要成分蒙脱石拥有特殊的夹层结构，使得膨润土具有良好的吸附性能，在废水处理领域被广泛应用。水处理膜材料也是在废水处理方面被广泛应用的一种新兴材料，水处理膜技术是通过利用水处理膜材料的特性，对水溶液中的不同成分进行选择性地阻截，从而使其分离、纯化和浓缩，从而达成废水处理的目的的一种技术。文章介绍了膨润土和水处理膜技术的结构特点和性质，对改性膨润土在水处理方面以及膨润土材料的应用现状以及研究进展进行了综述，总结了水处理膜材料的制备方法，综述了水处理膜材料的应用研究现状，对印染废水以及其处理方法进行了介绍，论述了以膨润土为原材料制备膜材料的应用现状以及前景。

关键词：膨润土；水处理膜；印染废水；废水处理

Abstract

Bentonite is a kind of abundant and geographically ubiquitous non-metallic mineral resource. montmorillonite is the main components of the bentonite, it hasunique interlayer structure which makes bentonite have excellent absorption performance and be widely used in wastewater treatment. Membrane material as a new material is also widely used in wastewater treatment. By using membrane, you can selectively separate, purify and concentrate different components, so as to achieve the purpose of wastewater treatment. This paper intrducesthe sturcture and properties of bentonite and membrane, their application and present situation are also summarized. Thedye wastewater and its treatment methods are introduced, and the application status and prospect of bentonite based membrane material are discussed.

Keyword:Bentonite; Membrane; Dye wastewater; Wastewater treatment

目录

第一章 绪论 1

第二章 印染废水 2

2.1 印染废水概述 2

2.2 印染废水类型 2

2.3 印染废水处理方法 3

第三章 膨润土 6

3.1 膨润土资源概况 6

3.2 膨润土结构性质 6

3.3 改性膨润土的应用 8

3.4 膨润土国内外应用研究现状 9

第四章 水处理膜技术 12

4.1 水处理膜技术概述 12

4.2 水处理膜材料分类 13

4.3 水处理膜材料制备方法 14

4.4 水处理膜技术国内外应用研究现状 17

第五章 黏土矿物材料在水处理膜技术领域的应用现状 19

5.1黏土矿物应用于水处理膜技术领域 19

5.2 膨润土制备膜材料的研究现状 20

5.2.1 膨润土膜材料制备工艺 20

5.2.2 膨润土膜材料应用现状 20

5.2.3 本章小结 22

第六章 结论 23

参考文献 24

致谢 28

第一章 绪论

目前，印染工业在整个工业体系中占有相当大的规模，整个印染工业过程中，会产生大量废水^[1]。不仅是大量产生的印染废水会对环境产生相当大的破坏，而且印染过程中消耗的大量水资源也是印染工厂企业成本上的负担。印染废水的成分复杂，含有多种有机物且其浓度相当高、色度深、含盐量高、毒性大、难以自然降解^[2,3]。为了保护环境以及节约水资源，对印染废水进行处理是十分有必要的。

在物理、化学、生物等领域都有相应的印染废水处理方法。在工厂的生产条件下，由于排放的印染废水成分复杂，单一处理方法只能处理特定范围的污染物，往往需要用多种方法共同处理才能使处理后的水体质量达到排放要求。由于对处理工艺的成本以及效果的需求，开发新的用于废水处理的技术材料是十分必要的。

作为一种储量丰富、分布广泛的非金属矿物，膨润土也是一种优秀的天然吸附材料，由于构成膨润土的蒙脱石的特殊结构，膨润土拥有良好的离子交换性能和较大的表面积，而且容易获取，成本低廉，还可以通过改性处理的方法改变其结构性质，从而改变其吸附特性。膨润土的特性使得其作为吸附剂，特别是在废水处理方面被广泛的研究和应用。通过对膨润土进行改性处理，可以改变膨润土的结构和性质，从而改变其吸附性能^[4]。

水处理膜技术自二十世纪中叶开始迅速发展，通过利用膜的特性来阻截特定的物质，从而达成水处理的目的。水处理膜技术中，选择合适的膜材料是十分重要的，根据要处理的废水的水质特性选择适合的膜材料，才能使废水的处理效果达到最好。而根据用于制备膜材料的原料的不同，膜材料的性质也非常多样。探究新的膜材料的制备一直是水处理膜技术领域的一个重要课题^[5]。

膨润土基吸附膜材料是以膨润土为基础的吸附材料。通过以膨润土为原料制成膜材料来进行废水处理，相比粉体膨润土吸附后难以进行回收利用，膨润土基膜材料吸附之后容易回收利用，能够减少处理成本，相比于有机膜材料，膨润土基膜材料作为无机膜材料更环保，而且通过选择合适的支撑材料，可以在一定程度上改变膜材料的吸附能力。膨润土基膜材料也是一个值得研究而前景广阔的课题。

第二章 印染废水

2.1 印染废水概述

我国在高速城市化的进程中，工业体系也在也在迅速增长，但是工业的发展必然伴随着污染的排放，工业生产中排放的工业废水会给自然环境造成严重的污染。在各行业排出的废水中，纺织印染行业产生的印染废水占据了相当大的部分。印染厂作业时会产生大量的印染废水并消耗大量的水资源，这些印染废水主要来自于印染工业流程中的各个工序，例如漂白、丝光、退浆、染色、印花等工序以及整理工序。由于印染工艺流程中各种织物杂质、化学药剂、染料混入废水中，并且随着时代的发展，各种新型染料的出现也使得印染废水的成分越来越复杂，其含有多种难降解有机高分子物质以及一些重金属物质，对环境的危害性极大^[6]。据不完全统计，仅江浙地区的印染行业的日废水排放量就可达200-300万吨^[7]，大量产生的印染废水不仅会对环境产生相当大的破坏，而且印染过程中消耗的大量水资源也是一种对资源的浪费和印染工厂企业成本上的负担。因此，必须对印染废水进行处理，去除其水体中各种有害成分，从而使处理后印染废水能够达到排放标准或者被印染工厂回水再利用，这样不仅能减轻印染废水对环境的污染，而且还能减少印染产业用水成本。

2.2 印染废水类型

印染废水主要根据印染工艺中不同工序来进行分类，可分为：退浆废水、煮炼废水、漂白废水、丝光废水、染色废水、印花废水、后整理废水等。印染工艺的工艺流程和排污节点如图2.1^[8]所示。

退浆废水是指在退浆过程中，除去织物纤维表面的浆料时产生的废水。退浆废水中含有大量浆料和退浆用药剂，其pH可达12以上。退浆废水的性质也与上浆的种类有关，若上浆的主要成分是淀粉，淀粉容易被分解，对环境污染小，其可生化性好，废水的COD和BOD较高；若上浆内主要含聚乙二醇，由于聚乙二醇是一种难以自然降解的有机物，需要对聚乙二醇进行回收处理，此时的废水COD高而BOD较低。