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印染废水色度高,有毒有害物质含量多,成分复杂,不易被降解,逐渐成为水处理中最难处理的废水之一。天然沸石是一种以硅(铝)氧为骨架,中间填充碱土金属形成的矿物,内部有大小不同的孔穴和通道,比表面积大,能够吸附某些物质并可进行离子交换。但直接应用天然沸石去除污染物效果并不理想。为此,本文主要研究了天然沸石及经过特殊方法改性后的沸石对几类水溶性染料的吸附效果,并对其吸附机理进行分析,通过动态试验考察了改性沸石对实际印染废水的处理效果,以期为改性沸石在实际中的应用提供理论依据和技术支持。主要研究结果如下:(1)通过研究天然沸石(NZ)对中性红(NR)、亚甲基蓝(MB)和刚果红(CR)的吸附效果,可知染料溶液本身的pH值在适宜的吸附pH值范围(分别为4~12、5~12、4~6)内;在一定范围内,染料溶液初始浓度越大,温度越高越有利于吸附的进行;溶液中盐离子的存在对吸附效果有影响,对天然沸石吸附中性红和亚甲基蓝的过程起的是抑制作用,对天然沸石吸附刚果红的过程起的是促进作用;天然沸石对中性红、亚甲基蓝和刚果红的吸附过程可以用Langmuir和Freundlich等温方程描述,通过比较拟合系数发现吸附过程与Langmuir吸附等温方程的符合性更高,线性相关系数分别达到0.9991、0.9989和0.9813;三种染料在天然沸石上的吸附行为均可以用准二级动力学方程描述,相关性系数分别为0.9998、0.9997和0.9977。(2)通过对比酸改性(HCl)、碱改性(NaOH)、盐改性(NaCl)、高温煅烧、酸改性与表面活性剂改性联用等改性方法对天然沸石改性效果的影响,发现经十六烷基三甲基溴化铵(Hexadecyl trimethyl ammonium Bromide,CTAB)改性的沸石(CMZ)对刚果红和酸性橙Ⅱ(AOⅡ)的吸附量分别是天然沸石的5倍和21倍,经十二烷基二甲基甜菜碱(Dodecyl dimethyl betaine,BS-12)改性的沸石(BMZ)对亚甲基蓝的平衡吸附量是天然沸石的7倍;改性沸石的制备过程受到多个条件的影响,对刚果红而言最佳改性条件是:CTAB浓度为0.02 mol/L,改性剂处理沸石1 h,改性pH值为7.0;对亚甲基蓝而言最佳改性条件是:BS-12与蒸馏水的体积比为1:10,改性剂处理天然沸石12 h,改性pH值为7.0;对酸性橙Ⅱ最佳改性条件为:CTAB浓度为0.02 mol/L,改性剂处理天然沸石10 h,改性pH值为7.0。(3)通过改性沸石吸附刚果红、亚甲基蓝和酸性橙Ⅱ的实验可知升高温度有利于吸附进行,染料分子初始浓度越大,平衡吸附量越大,盐离子存在时对改性沸石吸附亚甲基蓝和酸性橙Ⅱ起抑制作用,对改性沸石吸附刚果红起促进作用;Langmuir吸附等温方程能很好的描述改性沸石对刚果红、亚甲基蓝和酸性橙Ⅱ的吸附现象,其线性相关系数分别达到0.9968、0.9899和0.9979;准二级动力学方程线性相关性系数分别为0.9998、0.9997和0.9995,饱和吸附量的理论值与实测值的相对误差分别为0.8%、2.1%和0.8%。(4)改性沸石处理印染废水的动态实验结果表明:改性沸石的种类对印染废水的处理效果有影响,进水流速对改性沸石处理印染废水的影响不大,但流速增大时,穿透时间缩短,改性沸石用量增多(吸附柱增高),穿透时间延长,处理效果较好;由沸石制成的吸附柱,再生四次后吸附效率仍可达初次使用时的87%以上,保持良好的吸附性能,可以重复利用。