Application development of modification and compounding of bentonite in wastewater

doi:10.19965/j.cnki.iwt.2020-1178

Abstract

Abstract:

Bentonite is a kind of high-quality adsorbent with montmorillonite as the main component. In the process of wastewater treatment，bentonite has many advantages，such as easy access to raw materials，low cost and good adsorption effect. Natural bentonite used as adsorbent directly has the disadvantages of strong hydrophilicity and difficulty in solid⁃liquid separation after adsorption. In order to improve its performance，natural bentonite needs to be modified and compounded by various methods. Various methods of bentonite modification and synthesis of bentonite composite adsorbent in recent years were reviewed. The research progress of modified bentonite and bentonite composite adsorbent in wastewater treatment was summarized，aiming to provide ideas for the development direction of modified bentonite and bentonite composite adsorbent in the future.

Key words: bentonite, adsorbent, wastewater treatment

摘要：

膨润土是一种以蒙脱石为主要成分的优质吸附剂，在废水处理过程中有原料易得、成本低、吸附效果好等诸多优势。天然膨润土直接作为吸附剂使用存在亲水性强、吸附后固液分离困难等缺点，为改善其性能，需采用各种方法对其进行改性、复配。综述了近年来膨润土改性及膨润土复合吸附剂合成的各种方法，总结了改性膨润土及膨润土复合吸附剂在废水处理中的研究进展，旨在为确定改性膨润土及膨润土复合吸附剂今后发展方向提供思路。

关键词: 膨润土, 吸附剂, 废水处理

CLC Number:

TQ424
X703

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Figures/Tables 6

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膨润土种类	改性剂	污染物种类	改性前	改性后	改性前	改性后	饱和吸附量/（mg·g^-1）
羟基铁柱撑膨润土^〔15〕	羟基铁	磷	50.2	108.3	—	—	18.45
铝柱撑膨润土^〔16〕	AlCl₃·6H₂O	磷酸盐	399	678	—	—	11.85
锆柱撑膨润土^〔17〕	ZrOCl₂·8H₂O	磷酸盐	—	109	—	—	58.83
铜/铝混合柱撑膨润土^〔18〕	AlCl₃、Cu（NO₃）₂	—	33	296	—	1.98	—
铈/铝混合柱撑膨润土^〔19〕	CeCl₃·7H₂O、 Al₂（OH）₅Cl·2H₂O	钚	14	241	—	2.50	—

膨润土种类	改性剂	污染物种类	比表面积/（m²·g^-1）		层间距/nm		饱和吸附量/（mg·g^-1）
膨润土种类	改性剂	污染物种类	改性前	改性后	改性前	改性后	饱和吸附量/（mg·g^-1）
羟基铁柱撑膨润土^〔15〕	羟基铁	磷	50.2	108.3	—	—	18.45
铝柱撑膨润土^〔16〕	AlCl₃·6H₂O	磷酸盐	399	678	—	—	11.85
锆柱撑膨润土^〔17〕	ZrOCl₂·8H₂O	磷酸盐	—	109	—	—	58.83
铜/铝混合柱撑膨润土^〔18〕	AlCl₃、Cu（NO₃）₂	—	33	296	—	1.98	—
铈/铝混合柱撑膨润土^〔19〕	CeCl₃·7H₂O、 Al₂（OH）₅Cl·2H₂O	钚	14	241	—	2.50	—

膨润土种类	改性剂	改性膨润土类型	污染物种类	比表面积/ （m²·g^-1）		层间距/nm		饱和吸附量/ （mg·g^-1）
膨润土种类	改性剂	改性膨润土类型	污染物种类	改性前	改性后	改性前	改性后	饱和吸附量/ （mg·g^-1）
CTAB改性膨润土^〔28〕	CTAB	有机膨润土	直接黑染料	—	—	—	—	20.5
BCDMACl改性膨润土^〔29〕	十六烷基二甲基苄基氯化铵	有机膨润土	Cu²⁺、Zn²⁺	44.60	15.57	—	—	50.76、35.21
铝交联膨润土^〔30〕	AlCl₃	交联膨润土	有机氮	—	—	—	—	7.61
铁铝复合交联膨润土^〔31〕	Fe（NO₃）₃、AlCl₃	交联膨润土	磷酸盐	31.7	94.9	1.24	1.76	10.5
Fe₃O₄/聚多巴胺复合交联膨润土^〔32〕	聚多巴胺、Fe₃O₄	有机交联膨润土	结晶紫	55.62	27.49	—	—	1 235
CaO/CTAB复合交联膨润土^〔33〕	CaO、CTAB	有机交联膨润土	苯酚	—	—	1.44	1.95	2.78
羟基铝/OTMAC/复合交联膨润土^〔34〕	十八烷基三甲基氯化铵、AlCl₃	有机交联膨润土	苯甲酸	10.15	71.54	1.47	2.07	22.03

膨润土种类	改性剂	改性膨润土类型	污染物种类	比表面积/ （m²·g^-1）		层间距/nm		饱和吸附量/ （mg·g^-1）
膨润土种类	改性剂	改性膨润土类型	污染物种类	改性前	改性后	改性前	改性后	饱和吸附量/ （mg·g^-1）
CTAB改性膨润土^〔28〕	CTAB	有机膨润土	直接黑染料	—	—	—	—	20.5
BCDMACl改性膨润土^〔29〕	十六烷基二甲基苄基氯化铵	有机膨润土	Cu²⁺、Zn²⁺	44.60	15.57	—	—	50.76、35.21
铝交联膨润土^〔30〕	AlCl₃	交联膨润土	有机氮	—	—	—	—	7.61
铁铝复合交联膨润土^〔31〕	Fe（NO₃）₃、AlCl₃	交联膨润土	磷酸盐	31.7	94.9	1.24	1.76	10.5
Fe₃O₄/聚多巴胺复合交联膨润土^〔32〕	聚多巴胺、Fe₃O₄	有机交联膨润土	结晶紫	55.62	27.49	—	—	1 235
CaO/CTAB复合交联膨润土^〔33〕	CaO、CTAB	有机交联膨润土	苯酚	—	—	1.44	1.95	2.78
羟基铝/OTMAC/复合交联膨润土^〔34〕	十八烷基三甲基氯化铵、AlCl₃	有机交联膨润土	苯甲酸	10.15	71.54	1.47	2.07	22.03

膨润土复合吸附剂	复配剂	膨润土、壳聚糖质量比	污染物种类	比表面积/ （m²·g^-1）		层间距/nm		饱和吸附量或去除率
膨润土复合吸附剂	复配剂	膨润土、壳聚糖质量比	污染物种类	改性前	改性后	改性前	改性后	饱和吸附量或去除率
膨润土/壳聚糖复合吸附剂^〔41〕	壳聚糖	1∶1	苏木染料	—	—	1.45	1.55	81.5%
CTAB膨润土/壳聚糖复合吸附剂^〔42〕	CTAB、壳聚糖	—	甲基橙	—	—	1.45	1.85	>98%
镧柱撑膨润土/壳聚糖复合吸附剂^〔43〕	La（NO₃）₃、壳聚糖	20∶1	磷酸盐	16.2	54.4	—	—	23.52 mg/g
铁铝柱撑膨润土/壳聚糖复合吸附剂^〔44〕	FeSO₄、Al粉、壳聚糖	1∶1	硝酸盐	—	56.1	—	—	90%
钴柱撑膨润土/壳聚糖复合吸附剂^〔45〕	Co（NO₃）₂、壳聚糖	2∶1	刚果红、Cr⁶⁺	91	100.5	1.35	1.39	303 mg/g、250 mg/g

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