成第二种阳离子表面活性剂溶液;
[0033]⑥按照步骤③、④和⑤的过程制备出第二种处理剂1.0CEC-CTAB-Mt。
[0034]实施例1
[0035]取含4-CP的废水两组,每组10份,采用pH调节剂(盐酸、氢氧化钠、氢氧化钙或氨水)将每组中10份废水的pH值分别调节为3.0,4.0,5.0,6.0,7.0,8.0,9.0,10.0,11.0和12.0o取含2,4-DCP的废水两组,每组10份,将每组中10份废水的pH值分别调节为3.0、4.0,5.0,6.0,7.0,8.0,9.0,10.0,11.0 和 12.0。四十份废水均为 lOOOmL,污染物 4-CP 和2,4-DCP的初始浓度为50mg/L,温度控制在293K。向第一组各份含4-CP的废水中均投加
6.0g第一种处理剂1.0CEC-DTAB-Mt,向第二组各份含4-CP的废水中均投加6.0g第二种处理剂1.0CEC-CTAB-Mto按上述过程和含量向第一组含2,4-DCP的各份废水中投加第一种处理剂,向第二组含2,4-DCP的各份废水中投加第二种处理剂。
[0036]将投加处理剂的各份废水维持搅拌速度100-150转/分钟,搅拌6小时,然后离心沉降10-15分钟,收集上层清液,进行水质分析。各pH值下污染物4-CP和2,4-DCP的去除效率如图1所示。
[0037]实施结果表明,pH = 6为最佳pH条件。对于4-CP和2,4-DCP,当pH值分别大于7和10时,它们的去除效率会明显下降。另外,2,4-DCP的去除效率总是明显高于4-CP的去除效率。确定在pH = 6时,1.0CEC-CTAB-Mt对4-CP和2,4-DCP的去除效率可以分别达到91.4%和96.6% ;1.0CEC-DTAB-Mt对4-CP和2,4-DCP的去除率分别为55.9%和94.1 %。针对处理剂在不同的pH值下,粘土颗粒表面呈现出不同的电荷密度,因此,在pH=3.0-12.0 范围内,对 1.0CEC-DTAB-Mt 和 1.0CEC-CTAB-Mt 的 Zeta 电势进行了研宄。实施结果如图2所示,在pH = 6.0条件下,1.0CEC-DTAB-Mt和1.0CEC-CTAB-Mt都带有正电荷,特别是1.0CEC-CTAB-Mt颗粒表面带有很高的正电荷密度,对于负电荷的污染物有很强的静电吸引作用。经吸附处理后,处理剂与污染物形成了沉淀复合物如图3所示,从形貌和结构来看,1.0CEC-DTAB-Mt和1.0CEC-CTAB-Mt与污染物之间的作用力很强。
[0038]实施例2
[0039]取含4-CP的废水两组,每组若干份(至少8份)。取含2,4-DCP的废水两组,每组若干份(至少8份)。每份废水均为lOOOmL,pH值均调节为6.0,污染物4-CP和2,4-DCP的初始浓度为50mg/L,温度控制在293K。向第一组各份含4-CP的废水中投入第一种处理剂1.0CEC-DTAB-Mt,每份中的投加量在1.0g-8.0g范围内递增;向第二组各份含4-CP的废水中投加第二种处理剂1.0CEC-CTAB-Mt,每份中的投加量在1.0g-8.0g范围内递增。按上述过程和含量向第一组含2,4-DCP的各份废水中投加第一种处理剂,向第二组含2,4-DCP的各份废水中投加第二种处理剂。
[0040]将投加处理剂的各份废水维持搅拌转速100-150转/分钟,搅拌时间6小时,然后离心沉降10-15分钟,收集上层清液,进行水质分析。在1.0CEC-DTAB-Mt和1.0CEC-CTAB-Mt的投加量达到8.0g/L处,2,4-DCP的去除率可以分别达到93.5%和96.6% ;而4-CP的去除率可以分别达到55.9%和92.3%,如图4所示。
[0041]实施例3
[0042]取含4-CP的废水两组,每组若干份(至少7份)。取含2,4-DCP的废水两组,每组若干份(至少7份)。每份废水均为lOOOmL,pH值均调节为6.0,污染物4-CP和2,4-DCP的初始浓度为50mg/L,温度控制在293K。向第一组各份含4-CP的废水中投入第一种处理剂1.0CEC-DTAB-Mt,每份中的投加量均为6.0g ;向第二组各份含4-CP的废水中投加第二种处理剂1.0CEC-CTAB-Mt,每份中的投加量均为6.0g。按上述过程和含量向第一组含2,4-DCP的各份废水中投加第一种处理剂,向第二组含2,4-DCP的各份废水中投加第二种处理剂。
[0043]将投加处理剂后的各份废水维持搅拌速度100-150转/分钟的情况下,接触时间分别在5分钟-6小时范围内选择,然后离心沉降10-15分钟,收集上层清液,进行水质分析,确定接触时间达到180分钟时,吸附基本达到平衡状态,本实施例的处理结果如图5所不O
[0044]实施例4
[0045]取含4-CP的废水两组,每组3份,每组中3份废水的温度分别为293K、303K和313Κ。取含2,4-DCP的废水两组,每组3份,每组中3份废水的温度分别为293Κ、303Κ和313Κ。每份废水均为lOOOmL,pH值均调节为6.0,污染物4-CP和2,4-DCP的初始浓度为50mg/Lo向第一组3份含4-CP的废水中投入第一种处理剂1.0CEC-DTAB-Mt,每份中的投加量均为6.0g ;向第二组各份含4-CP的废水中投加第二种处理剂1.0CEC-CTAB-Mt,每份中的投加量均为6.0g。按上述过程和含量向第一组含2,4-DCP的各份废水中投加第一种处理剂,向第二组含2,4-DCP的各份废水中投加第二种处理剂。
[0046]将投加处理剂后的各份废水维持搅拌速度100-150转/分钟,搅拌时间6小时,然后离心沉降10-15分钟,收集上层清液,进行水质分析,确定从水体中吸附4-CP和2,4-DCP的过程是放热反应,降低温度有助于4-CP和2,4-DCP的去除。本实施例的处理结果如图6和图7所示。
【主权项】
1.一种处理含氯苯酚废水的方法,其特征是,包括以下步骤: (1)处理剂的制备: ①按照Ig:4mL的比例将蒙脱土分散在水与乙醇体积比1:1的混合溶液中,以100-150转/分钟的转速搅拌25-35分钟,成为蒙脱土分散体系; ②按照0.25g:1mL的比例将十二烷基三甲基溴化铵溶解于蒸馏水中;以100-150转/分钟的转速搅拌25-35分钟,制成第一种阳离子表面活性剂溶液;或者按照0.31g:lmL的比例将十六烷基三甲基溴化铵溶解于蒸馏水中,以100-150转/分钟的转速搅拌25-35分钟,制成第二种阳离子表面活性剂溶液; ③按照1.0阳离子交换容量(CEC)把步骤②中的第一种或第二种阳离子表面活性剂溶液加入到步骤①中的蒙脱土分散体系中;在50-60°C的温度下,以100-150转/分钟的转速持续搅拌4-6小时,制成混合体系; ④对混合体系反复用蒸馏水清洗并离心,将多余的阳离子表面活性剂(DTAB或CTAB)洗去,直到混合体系的上层清液中无溴离子存在,然后在65°C下对混合体系干燥12小时,制成处理剂 1.0CEC-DTAB-Mt 或者 1.0CEC-CTAB-Mt ; (2)对废水进行水质测试,测试指标为pH值、含4-CP和2,4-DCP的浓度,若pH值不在3-12之间,则调节pH值为3-12,然后根据含4-CP和2,4-DCP的浓度向废水中按照1.0g/L-8.0g/L的投加量加入步骤(I)制备的处理剂; (3)处理剂投加时对含氯苯酚废水进行搅拌,搅拌速度100-150转/分钟,搅拌时间为5分钟-6小时,然后离心沉降10-15分钟; (4)过滤收集步骤(3)离心沉降后的沉淀物;对处理后的废水进行残余4-CP和2,4-DCP浓度的测定,达标后排放,否则调整处理剂投加量直至达标。2.根据权利要求1所述的处理含氯苯酚废水的方法,其特征是,所述步骤(2)中向废水中投加量处理剂时废水的温度为293K-313K。
【专利摘要】一种处理含氯苯酚废水的方法,包括以下步骤:(1)处理剂制备,制成1.0CEC-DTAB-Mt和1.0CEC-CTAB-Mt;(2)调节含氯苯酚废水的pH值为3-12;然后在废水中按照1.0g/L-8.0g/L的投加量加入步骤(1)制备的处理剂;(3)对含氯苯酚的废水进行搅拌,搅拌速率为100-150转/分钟,搅拌时间5分钟-6小时,然后离心沉降10-15分钟;(4)达标后排放。本发明采用矿藏资源丰富,价格低廉的Mt和阳离子表面活性剂DTAB和CTAB制备处理剂,而且所需处理条件简单,对不同水力条件都有很好的适应性,对于含氯苯酚废水的处理去除效率高,减少了对天然水体和地下水的污染。
【IPC分类】C02F1/28, B01J20/22, B01J20/30, C02F101/36
【公开号】CN104961189
【申请号】CN201510394352
【发明人】吴涛, 董志浩, 孙德军, 张厉
【申请人】山东大学
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年7月7日