净水处理剂-有机膨润土（二）

天然膨润土中由于表面硅氧结构具有极强的亲水性和层间大量可交换性阳离子的水解，使其表面通常存在一层薄的水膜，而不能有效地吸附疏水性有机污染物，限制了在水处理领域的应用。因此，对天然膨润土的改性受到了广泛的重视。通过酸、氧化剂、无机盐等无机物对膨润土进行改性，可明显改善其对有机污染物的吸附性和离子交换性能。目前，在水处理领域应用较多的改性膨润土包括：活化膨润土、有机膨润土、交联膨润土以及有机交联膨润土。

膨润土的钠化改型是在一定条件下，用N2C03溶液浸泡钙基土，并多次更换浸泡液，经过一定时间以后加工处理，使钙基土转化为钠基土。

膨润土的改性可以通过加入改性剂（无机改性剂、有机改性剂、无机-有机复合改性剂）进行：无机改性剂使分散的矿物单晶片形成柱状缔合结构，在缔合颗粒之间形成较大的空间，改变了膨润土在水中的分散状态及性质，或通过表面活性剂的改性制得有机膨润土，使其碳含量增加，疏水性能得以改善，増加其对有机物的去除能力。

方法1：将干燥、过120目筛的原土50g倒入250mL锥形瓶，加入一定量的改性剂溴化十六烷基三甲铵后，在60°C水浴中搅拌一段时间，产物真空抽滤，用一定蒸馏水洗涤；滤过等后处理，再与短碳阳离子表面活性剂四甲基溴化铵按不同配比制成改性膨润土。

方法2：将水分散膨润土后再加入定量的碳酸钠或磷酸氢二钾，在振荡24h(25°C)后离心分离，于103~105°C下干燥，粉碎制成粉状无机改性膨润土。

方法3：天然无机非金属材料膨润土有块状膨润土和粉末膨润土两种，其中粉末膨润土（过200目筛）为经过陈化法，即干粉混合法改性的钠基膨润土；块状膨润土为未经改性的钙基膨润土，使用前研磨至粉末状，并过200目筛。

方法4：常温改性，将4%钠化剂（以膨润土为基准）先溶于水中，再与研磨膨润土混合，配成浓度为5%的悬浮液，在常温揽拌下改性，改性时间为24h。加热改性，钠化剂用量及研磨膨润土浓度与常温改性相同，处理时间为2h。

方法5：镍锆交联膨润土，在揽拌情况下，将一定浓度的NaOH溶液缓慢滴加到一定浓度的NiS04溶液中，在室温下静置24h,制得镍交联剂；将一定浓度的ZrOC3溶液，在室温下静置24h,制得锆交联剂。将结交联剂滴加到3%的黏土料浆中，调节pH值，搅拌3h,静置2h,再将镍交联剂滴加到黏土料浆中，继续揽拌3h,静置24h,过滤、干燥、活化，制得镍锆交联膨润土。

方法6：在搅拌情况下，将一定浓度的TiC4溶液，缓慢加入到一定浓度的HCI溶液中，冷却后定容。在室温下静置5h以上得溶液甲；在揽拌条件下，将NaOH溶液缓慢加入到一定浓度的FeCI3溶液中，直至[OH-]/[Fe3+]2,得到溶液乙。将溶液甲与溶液乙混合，即得铁钛交联剂。

我国天然膨润土多为钙基膨润土，其表面积及化学特性远远不如钠基土，所以在改性前先进行钠化改型，改型后可以改善膨润土的物化性能及工艺特性，钠基土具有负电性，多吸附中心，因此具有良好的吸附能力。

实际用途

目前无机、有机和无机-有机改性膨润土研究较多，且大部分改性膨润土主要用在重金属废水、有机废水和染料废水的处理中。用改性膨润土去除含油废水中的苯、甲苯、乙苯和二甲苯，去除率分别为75%、87%、和89%。膨润土处理浓度为1500mg/LM乳化废水，投加0.5~1.0g/L时,去除率达90%以上。

有机交联膨润土吸附剂对造纸废液的处理。一定条件下，对COD的吸附效率可达61.5%,吸附容量为549.3mgCOD/g。

膨润土化学成分相当稳定，在多水采用交联有机膨润土吸附剂可用于处理水体中的污染物质，除无机化合物外，还含有膨润土的主要成分为层状硅铝酸盐蒙脱石。其中含有少量碱和碱土金属的含水硅铝酸盐，属单斜晶系。

膨润土的主成分为二氧化硅和三氧化二铝，并含有少量镁、钙、钾、钠、铁等。由于膨润土的恃殊结构，使其具有许多优良的性能，膨润土的吸水性很高，吸水后的膨胀倍数可达80倍以上；胶质价表示性能，在胶质价大于100时呈胶状，其理化性能以钠基为好，在水介质中不沉淀；膨润土亲水粒径小，与水混合时表现出很大的黏结性。

用膨润土可制取4A沸石，作为水处理剂，可大大降低生产成本，且对环境保护具有重要意义。

以膨润土为主要原料，并加以辅助原料经过低温活化反应制备净水剂，该净水剂对生活污水和酒厂生产废水均有较好的处理效果。用经酸处理的膨润土处理氨基酸废水，一定条件下，膨润土对赖氨酸的吸附可达200mmol/100g。利用交联膨润土吸附处理COD废水，废水的COD值由1000mg/L降至254mg/L,吸附容量为49.7mgCOD/gSTB,吸附效率为74.6%。

膨润土具有比表面积大、阳离子交换容量大、热稳定性高、吸附能力好的特性,还能够再生循环使用，是一种高效低廉的环保吸附剂，在废水处理中具有广阔的应用前景。印染废水是一种较难处理的工业废水，近年来改性膨润土对印染废水的脱色处理取得了一定进展，吸附机理主要是物理吸附。经钠化和无机聚合物改性膨润土吸附剂在投加量为0.1%时，处理红色印染废水脱色率达88%以上，处理蓝色废色率达98%。使用0.01%膨润土加0.005%的聚合氯化铝，可使以阳离子为主的印染废水脱色率达94%~100%。改性膨润土除了对重金属离子、染料等的吸附脱色作用外，还具有一定的光化学催化降解作用。

膨润土是一种天然、无毒、无味、对环境无害的吸附剂。膨润土及改性膨润土应用于污水处理中有其独到的优越性：价格便宜、原料易得，再加工方法简便易行，热稳定性好，具有综合处理废水的能力，对重金属离子的去除具有广谱性，失效后也比较易于再生。

重金属离子可在水生生物中富集，通过食物链危害人体健康。吸附法是处理含重金属离子废水的一种很有前途的方法。膨润土具有较大的比表面积及离子交换容量，吸附性能好，对废水中重金属离子的吸附有着恃殊功效。

用脚料制成复合净水剂，处理不同原料的造纸废水，效果优于硫酸铝絮凝法和酸析法。

黏土类吸附剂由于其特殊结构而具有良好的吸附和离子交换性能及其低廉的价格和丰富的储量，在废水处理领域表现出广阔的应用前景。