凹凸棒石粘土(以下简称凹土)是指以凹凸棒石为主要成份的一种天然非金属粘土矿物,在矿物学上隶属于海泡石族。凹凸棒石又名坡缕石,是一种层链状结构的含水富镁铝硅酸盐粘土矿物,因具有特殊的纤维结构、不同寻常的胶体和吸附性能,而具有广泛的应用领域。虽然国内外对凹土及其改性产品作为天然廉价吸附剂在水处理中的应用开展了大量研究,但关于凹土及其改性产品对染料的吸附脱色性能及机理的系统研究尚不多见。本文首先从凹土对几种水溶性染料的吸附脱色作用入手,以脱色效果较为明显的两种染料—亚甲基蓝和弱酸艳蓝RAW为例,考察了凹土粒度、振荡速率、吸附时间、温度、pH值和染液初始浓度等因素对凹土吸附性能的影响。在此基础上,为改善凹土的吸附效果、提高其使用性能,进一步研究了凹土的改性和再生方法。最后,从吸附热力学和动力学两方面探讨了凹土对亚甲基蓝和弱酸艳蓝RAW的吸附机理。试验结果表明:减小凹土的粒度、提高振荡速率均能提高吸附效果;凹土对亚甲基蓝和弱酸艳蓝RAW的吸附速率很快,在短时间内即可达到平衡;凹土具有较宽的温度和pH使用范围;除活性染料外,凹土对其它水溶性染料的吸附脱色性能均优于活性炭;经过改性处理,凹土的吸附性能可以得到改善;凹土经10次热再生使用后仍有较好的吸附效果;在研究的温度和浓度范围内,凹土对亚甲基蓝的吸附能够较好地符合Langmuir等温方程,凹土对弱酸艳蓝RAW的吸附即能用Langmuir等温方程说明,又能用Freundlich等温方程说明;在研究的温度和浓度范围内,凹土对亚甲基蓝和弱酸艳蓝RAW的吸附动力学均符合准二级动力学方程,且与Saeid Azizian理论验证结果一致。