Improving the sorption ability of modified bentonite during wastewater treatment by means of its activation

Abstract

Рассматривается проблема адсорбционной очистки сточных вод промышленных предприятий. В качестве сорбционных материалов предлагаются глинистые материалы -бентониты, модифицированные включением в их структуру углеродных нанотрубок и глицерина. Изучение сорбционных материалов на основе модифицированного бентонита направлено на установление таких модификаций бентонита, которые позволили бы обеспечить максимально возможное извлечение из загрязненных производственных сточных вод нитро-и аминосоединений. Методы и материалы. Исследования сорбционной активности бентонитов проводились на модельных растворах о-фенилендиамина и п-динитробензола. Изучены возможные кислотная (HCl) и солевая (CaCl 2 ) активации модифицированного бентонита. Концентрации о-фенилендиамина и п-динитробензола в фильтрате определялись методом фотометрического анализа. Статистическая обработка результатов экспериментов проводилась с помощью пакета программ Statistica for Windows 6.0. Результаты. Установлено, что наилучшей сорбционной способностью в статических условиях по отношению к п-динитробензолу обладает бентонит, модифицированный углеродными нанотрубками после активации этого сорбента 9 %-ным раствором HCl и 30 %-ным раствором CaCl 2 , а лучшей сорбционной способностью по отношению к о-фенилендиамину обладает бентонит, модифицированный углеродными нанотрубками, но после активации этого сорбента 18 %-ным раствором HCl и 38 %-ным раствором CaCl 2 . Величина адсорбции о-фенилендиамина бентонитом, модифицированным углеродными нанотрубками, значительно выше, чем сорбция п-динитробензола: Г ∞ = 66,9 мг/г против Г ∞ = 2,41 мг/г. Подобная картина наблюдается и при сравнении значений адсорбции бентонитом, модифицированным глицерином, однако здесь разница в значениях чуть меньше: Г ∞ = 64,8 мг/г против Г ∞ = 1,95 мг/г. Рекомендовано назначать параметры адсорбционных фильтров цилиндрической формы в составе станций очистки сточных вод от нитро-и аминосоединений исходя из соотношения высоты к диаметру адсорбционной колонны, равного H/D = 1,4. Ключевые слова: адсорбция, модифицированный бентонит, глицерин, углеродные нанотрубки, о-фенилендиамин, п-динитробензол, эффективность водоочистки.