[发明专利]一种复合改性蒙脱土吸附剂、制备方法及其应用

说明书

本发明公开了一种复合改性蒙脱土吸附剂、制备方法及其应用。本发明以溴化十六烷基三甲基铵和水配制为溴化十六烷基三甲基铵柱化剂；以糊精、硫酸溶液和水配制为糊精柱化剂；以蒙脱土和水配制为蒙脱土悬浮液，并将上述两种柱化剂加入蒙脱土悬浮液中制备如上所述的复合改性蒙脱土吸附剂。本发明还提供一种复合改性蒙脱土吸附剂用于含Cr(Ⅵ)的废水处理应用。本发明的复合改性蒙脱土吸附剂在应用过程中可以有效去除废水中的Cr(Ⅵ)，与单一改性的蒙脱土吸附剂相比，本发明的复合改性蒙脱土吸附剂吸附效果更好，吸附能力更强。

技术领域

本发明涉及工业废水处理领域，涉及吸附剂及其制备方法，具体涉及一种复合改性蒙脱土吸附剂、制备方法及其应用。

背景技术

在自然条件下水中的含铬量很低，但随着工业化和城市化进程的发展，尤其是冶金技术、电镀、电池制造、制革工业的发展使得城市地表水、浅层地下水和土壤中都受到了严重的铬污染。铬的存在形式通常为Cr(Ⅱ)至Cr(Ⅵ)，铬在自然界中主要以三价和六价稳定存在。其中Cr(Ⅲ)是人体所需的微量元素，其毒性很小；而Cr(Ⅵ)毒性约为Cr(Ⅲ)的1000倍，且Cr(Ⅵ)易被人体吸收，对人类自身危害极大。Cr(Ⅵ)可以通过大气、食物或接触进入人体。吸入含Cr(Ⅵ)的空气可能导致鼻中隔穿孔、喉炎、肺炎，甚至诱导支气管发生癌变。长期摄入含有Cr(Ⅵ)的物质，可能会患口腔溃疡、肝和肾功能衰竭以及小肠癌等。六价铬被国际癌症研究机构(IARC)归为第一类致癌物质。因此，治理水体中的铬污染迫在眉睫。

目前处理废水中的Cr(Ⅵ)常用的方法有化学沉淀法、光催化降解法、离子交换树脂法、膜分离法、生物法等方法，但这些技术存在处理效率低、成本高、工艺复杂、过程产生固体废料等缺点。随着科学技术的进步，蒙脱土这种具有高孔隙率和大比表面积的天然矿物逐渐被人们发现，因为其分布广泛、价格低廉等优点备受关注。

原纳米级钠基蒙脱土对Cr(Ⅵ)的吸附性能并不高，但经改性后的蒙脱土对其吸附性能得到极大的提高，成为了废水处理常用的吸附材料之一。目前有关蒙脱土通过无机、有机单一改性增加其对特定污染物吸附性能的研究已经非常广泛，但单一改性的蒙脱土对Cr(Ⅵ)的吸附能力低、吸附效果差。

发明内容

针对现有技术存在的不足之处，本发明的目的在于，提供一种复合改性蒙脱土吸附剂、制备方法及其应用，以解决现有技术中存在的单一改性的蒙脱土对Cr(Ⅵ)的吸附能力低，吸附效果差的问题。

为达到上述目的，本发明采取如下的技术方案：

一种复合改性蒙脱土吸附剂，所述复合改性蒙脱土吸附剂的原料包括溴化十六烷基三甲基铵柱化剂、糊精柱化剂和蒙脱土悬浮液；

所述溴化十六烷基三甲基铵柱化剂的原料包括溴化十六烷基三甲基铵；所述糊精柱化剂的原料包括糊精；所述蒙脱土悬浮液的原料包括蒙脱土。

本发明还保护一种复合改性蒙脱土吸附剂的制备方法，该制备方法采用如上所述的复合改性蒙脱土吸附剂的配方。

本发明还保护一种如上所述的复合改性蒙脱土吸附剂用于处理含Cr(Ⅵ)废水的应用。

本发明还具有如下技术特征：

可选的，所述溴化十六烷基三甲基铵和糊精的质量比为1：(0.5～10)。

可选的，所述溴化十六烷基三甲基铵柱化剂，以重量份数计，包括以下原料：溴化十六烷基三甲基铵2～5份、蒸馏水10～30份。

可选的，所述的糊精柱化剂，以重量份数计，包括以下原料：糊精1～3份、硫酸溶液15～30份；其中：所述硫酸溶液为浓度1mol/L的硫酸水溶液。

可选的，所述的蒙脱土悬浮液，以重量份数计，包括以下原料：蒙脱土1～3份，水150～250份。

具体的，该复合改性蒙脱土吸附剂的制备方法包括以下步骤：