壳聚糖和PDMDAAC改性膨润土用于处理含油废水的研究_邵红.pdf

2014 年 5 月 May 2014 岩矿测试 ROCK AND MINERAL ANALYSIS Vol． 33，No． 3 426 ～432 收稿日期 2013 －09 －26; 接受日期 2013 －11 －01 基金项目 国家科技重大专项 “水体污染控制与治理” 2011ZX07530 －02 作者简介 邵红， 博士， 教授， 主要从事污染控制与资源化再利用方面的研究。E- mail hj8983163． com。 通讯作者 刘相龙， 硕士研究生， 环境工程专业。E- mail westdragon_1163． com。 文章编号 0254 －5357 2014 03 －0426 －07 壳聚糖和 PDMDAAC 改性膨润土用于处理含油废水的研究 邵红，刘相龙*，王大卫，徐微雪 沈阳化工大学环境与安全工程学院，辽宁 沈阳 110142 摘要 含油废水污染范围广， 对人类和生态环境危害大。采用常规方法 如 浮选法、 絮凝法、 电化学法、 膜分离法和生物法 处理的除油率不高于 91， 成本较高， 因此急需开发一种高效低廉的吸附剂。膨润土是一种优良的吸 附剂， 但 用 其 直 接 处 理 含 油 废 水 的 效 果 较 低。本 文 选 用 壳 聚 糖 和 PDMDAAC 两种有机物作为改性剂， 对钠基膨润土改性， 使膨润土能有效地 处理含油废水。通过实验比较了两种有机改性膨润土处理含油废水的最佳 去除条件， 探讨了表征对其吸附性能的影响。去油效果结果表明 壳聚糖改 性膨润土的除油率可达 87． 8， PDMDAAC 改性膨润土的除油率可达 89． 3， 处理所需时间少于 15 min; 除油效率和处理时间都优于常规方法。吸附性能表征结果显示， 两种改 性剂均以负载的方式和钠基膨润土颗粒结合， 吸附性能良好; 相比而言， PDMDAAC 改性膨润土的处理效果 比壳聚糖改性膨润土更好。PDMDAAC 应用于含油废水的处理， 具有成本低、 效率高、 操作简单的特点， 在含 油废水处理领域具有较好的应用前景。 关键词 膨润土; 壳聚糖; 聚二甲基二烯丙基氯化铵; 含油废水; 红外光谱; X 射线衍射; 扫描电镜 中图分类号 P619． 255; P575． 4; P575． 5文献标识码 A 船舶油类意外泄露事故、 石油化工企业的排污 等人类活动， 已严重污染了海洋、 湖泊、 河流以及地 下水等自然水体。含油废水的常规处理方法有浮选 法 ［1 ］、 絮凝法［2 ］、 电化学法［3 ］、 膜分离法［4 ］和生物 法 ［5 ］。水中的油以浮油、 分散油、 乳化油及溶解油 的状态存在， 而乳化油的稳定性很高 ［6 ］， 是油污废 水处理中的难点和重点 ［7 ］。石鑫等［8 ］采用常规的 混凝破乳法处理乳化油废水， 混凝沉淀 4 h 后除油 率可达 71。樊林 ［9 ］采用微生物法降解石油烃类 污染物， 通过筛选驯化得到 Y －2 假丝酵母， 在时间 为 60 h， pH 7． 5， 转速为 160 r/min 条件下除油率 达到 91左右， 但其处理成本较高， 时间过长。陈 晓玲 ［10 ］采用粉末活性炭作为吸附材料处理含油废 水， 除油率可达到 88， 但成本较高和存在再生困 难等问题。 膨润土是一种廉价无毒、 性能优异的吸附剂; 但 由于其有良好的分散性， 在实际处理中不易沉降， 影 响其应用， 而且由于其良好的亲水疏油性， 在处理含 油废水时效果不好。通过改性， 可增大膨润土分子 的比表面积、 扩大层间距、 增加阳离子交换容积和改 变表面性质等， 显著增加其吸附性能， 在含有染 料 ［11 ］、 重金属［12 ］以及有机污染物［13 ］等废水的处理 中得到广泛研究。例如， 通过有机改性可使膨润土 转变为亲油疏水， 提高对有机类污染物的吸附能 力 ［14 －16 ］。改性膨润土用于处理含油废水的研究， 多 以十六烷基三甲基溴化铵 CTMAB 作为改性剂， 例 如曹春艳等 ［17 ］用 CTMAB 改性膨润土处理含油废 水， 除油率可达 85． 8。CTMAB 的价格较高 大约 28000 元/吨 ， 需要一种价格更低、 效果更好的改性 剂将其替代。 壳聚糖是一种天然的、 可自然降解的、 无二次污 染的高分子化合物， 作为膨润土的改性剂已经得到 624 ChaoXing 广泛研究。膨润土的主要成分是蒙脱石， 其晶体中 有大量可被置换的阳离子。壳聚糖分子中含有比较 多的氨基， 当其溶解于酸性溶液中时即带有正电荷， 通过阳离子置换过程， 使壳聚糖和膨润土分子结合 在一起。聚二甲基二烯丙基氯化铵 PDMDAAC 是 一种强阳离子聚电解质， 安全无毒、 易溶于水、 稳定 性好。本文选用壳聚糖和 PDMDAAC 两种有机物作 为改性剂， 分别对钠基膨润土进行改性， 通过实验研 究比较了两种有机改性膨润土处理含油废水的最佳 去除条件， 探讨了表征对其吸附性能的影响， 为 PDMDAAC 改性膨润土应用于含油废水的处理提供 一些理论和实验依据。 1实验部分 1． 1仪器和主要试剂 仪器 JSM 6360LV 扫描电子显微镜; 470 型傅 里叶变换红外光谱仪 美国 Nicolet 仪器公司 ; D/maxB型 X 射线衍射仪; 红外分光油分析仪 上海 陆科仪有限公司 。4A 高速台式离心机 北京医用 离心机厂 ; pHs3C 型精密酸度计 上海理达仪器 厂 ; DHG9240A 干燥箱 上海精宏实验设备有限公 司 ; LG 微波炉。 原料及试剂 钠基膨润土 辽宁黑山县万程膨 润土有限责任公司 ; 壳聚糖 脱乙酰度 90， 国药 集团化学试剂有限公司 ; 聚二甲基二烯丙基氯化 铵 40工业品， 山东鲁岳化工有限公司 ; 醋酸溶 液 分析纯， 沈阳试剂一厂 ; 四氯化碳 分析纯， 天 津博迪化工股份有限公司 ; 氯化钠 分析纯， 天津 市科密欧化学试剂有限公司 ; 无水硫酸钠 分析 纯， 天津市永大化学试剂有限公司 ; 盐酸 分析纯， 北京试剂厂 ; 柴油 0 号 。 1． 2有机改性膨润土的制备 1． 2． 1壳聚糖改性膨润土 取一定量钠基膨润土， 加适量蒸馏水， 制成膨润 土土浆， 再向其中加入一定浓度的壳聚糖溶液， 调成 糊状， 静置一段时间， 待膨润土充分浸润后， 在微波 炉内干燥改性， 研磨过筛， 得到壳聚糖改性膨润 土 ［18 ］。 1． 2． 2PDMDAAC 改性膨润土 取一定量 PDMDAAC 原液， 溶于蒸馏水中， 加入 适量钠基膨润土， 室温下搅拌2 h， 洗涤2 次， 真空抽 滤， 于 80℃下烘干， 在 105℃下活化， 研磨过筛， 得到 PDMDAAC 改性膨润土 ［19 ］。 1． 3模拟含油废水制备 将适量 0 号柴油加入蒸馏水中混合， 高速搅拌 24 h， 静置24 h， 弃去上层浮油， 制成浓度大约为500 mg/L 的含油废水。 1． 4水中矿物油的测定方法 采用红外分光光度法测定水中的石油， 即国家 标准方法 GB/T 164881996 。 1． 5改性膨润土对含油废水的吸附性能测定 取 100 mL 含油废水， 加入改性膨润土， 用稀盐 酸和稀氢氧化钠调节 pH 7． 0， 搅拌， 静置。用国家 标准方法测定其油的含量， 并计算除油率 η η C0－ C C0 100 式中， C0处理前油的浓度 mg/L ; C处理 后油的浓度 mg/L 。 2结果与讨论 2． 1改性条件对除油率的影响 2． 1． 1改性剂添加量 改性剂的添加量会对处理效果产生较大影响， 添加量过少将导致改性不完全， 添加量过多会包裹 膨润土颗粒， 不利于吸附油分子。 按照 1． 5 节所述的方法， 固定实验条件， 溶液 pH 7． 0， 搅拌时间 20 min， 搅拌速度 400 r/min， 膨 润土的投加量为 2 g， 改变改性剂的添加量， 研究油 去除效果的变化， 结果见图 1。由图 1 可知， 壳聚糖 改性膨润土处理含油废水时， 改性剂的添加量在0． 5 ～1． 5 g 时除油率逐渐升高， 在 1． 5 g 时除油率达到 最大， 之后除油率逐渐减小。PDMDAAC 改性膨润 土处理含油废水时， 随着改性剂添加量在 0． 5 ～1 g 时除油率逐渐升高， 在 1 g 时除油率达到最大， 之后 除油率逐渐减小。 这主要是因为改性膨润土的吸附能力和有效 性， 与膨润土结合的改性剂的添加量有关。当改性 剂的添加量不超过膨润土最多的结合位点时， 吸附 性能随着改性剂添加量的增加而增加， 而当改性剂 添加量超过膨润土最多的结合位点时， 多余的那部 分改性剂就不能与膨润土有效结合， 会将膨润土分 子包裹起来， 降低吸附能力。从有效性和经济性角 度考虑， 当壳聚糖和钠基膨润土的质量比为 3 ∶ 4 时， PDMDAAC 和钠基膨润土的质量比为 1 ∶ 2 时， 改性膨润土的吸附效果最好， 改性剂的添加量适中。 2． 1． 2搅拌时间 搅拌能增大膨润土与油分子的接触机会。搅拌 724 第 3 期邵红， 等 壳聚糖和 PDMDAAC 改性膨润土用于处理含油废水的研究第 33 卷 ChaoXing 图 1改性剂添加量对除油率的影响 Fig． 1Effect of modifier dosage on the removing rate of oil 的时间会影响污染物去除效率， 在未达到吸附平衡 之前， 随着搅拌时间的增加， 除油率逐渐升高， 但达 到吸附平衡后， 更长的搅拌时间反而可能会影响除 油率。因此， 需要通过实验来比较钠基膨润土和两 种改性膨润土的性能和确定最佳的搅拌时间。 按照 1． 5 节所述的方法， 固定实验的条件， 溶液 pH 7． 0， 搅拌速度400 r/min， 投土量2． 5 g， 改变搅 拌时间， 研究油去除效果的变化， 结果见图 2。由 图 2可知， 壳聚糖和 PDMDAAC 改性膨润土分别在 10 min 和 15 min 达到最佳的去除效果， 除油率分别 为 82． 3和 85． 8， 钠基膨润土最佳的除油率为 39． 4。改性膨润土投加到含油废水中， 能迅速分 散， 和油分子接触， 增加搅拌时间能使吸附反应更加 充分。当搅拌时间不足， 吸附未达到平衡时， 改性膨 润土和油分子接触不完全不充分， 许多吸附位都是 空缺的， 影响吸附效果; 当搅拌时间超过最佳时间 时， 搅拌所产生的剪切力使已被吸附的油分子解吸， 导致吸附效果随时间的增加而下降。 图 2搅拌时间对除油率的影响 Fig． 2Effect of stirring time on the removing rate of oil 2． 1． 3搅拌速度 搅拌速度和搅拌时间一样， 都能增加膨润土与 油分子的接触机会， 但加快搅拌速度能使膨润土和 油分子接触程度更加剧烈， 从而缩短达到吸附平衡 所需的时间， 提高处理效率。需通过实验确定最佳 的搅拌速度。 按照 1． 5 节所述的方法， 固定实验的条件， 溶液 pH 7． 0， 搅拌时间分别为10 min 和15 min， 投土量 2． 5 g， 改变搅拌速度， 研究油去除效果的变化， 结果 见图 3。如图 3 所示， 壳聚糖和 PDMDAAC 改性膨 润土在 450 r/min 时达到最佳去除效果， 除油率分 别为 84． 2和 86． 1， 钠基膨润土最佳的除油率为 43． 7。当搅拌速度偏小时， 有部分膨润土未与油 分子接触， 降低了去除效果， 而且耗时长， 增加处理 成本; 当搅拌速度偏大时， 过大的剪切力破坏了已稳 定的吸附关系， 造成部分油分子又回到废水中， 对去 除效果产生不利影响。 图 3搅拌速度对除油率的影响 Fig． 3Effect of stirring speed on the removing rate of oil 2． 1． 4膨润土投加量 钠基膨润土有着良好的亲水性、 分散性以及较 大的比表面积和阳离子交换容积， 因此其具有亲水 疏油和沉降慢的缺点。用壳聚糖和 PDMDAAC 改性 后， 改性土变为亲油疏水， 并且表面带有大量的正电 荷， 有利于吸附表面带有负电荷的油分子， 并能快速 沉降， 使去除效果更好。膨润土的投加量在吸附反 应系统中起重要作用， 也能反映出其吸附性能的高 低。通过实验可比较和确定三类膨润土的最佳投 加量。 按照 1． 5 节所述的方法， 固定实验的条件， 溶液 pH 7． 0， 搅拌时间分别为10 min 和15 min， 搅拌速 824 第 3 期 岩矿测试 http ∥www． ykcs． ac． cn 2014 年 ChaoXing 度 450 r/min， 改变投土量， 研究油去除效果的变化， 结果见图 4。由图 4 可知， 当壳聚糖改性膨润土的 投加量为 3． 0 g 时， 除油率为 87． 2; 当 PDMDAAC 改性膨润土的投加量为 2． 5 g 时， 除油率为 86． 4， 钠基膨润土最佳的除油率为43． 9。当壳聚糖改性 膨润土的投加量超过 3． 0 g 以及 PDMDAAC 改性膨 润土的投加量超过 2． 5 g 时， 除油效果趋于平缓， 这 是因为油分子在扩散作用和剪切力作用下重新脱落 到废水中， 改性膨润土对油分子的吸附和解吸过程 达到动态的平衡; 而当投加量不足时， 吸附位点不 足， 影响除油效果。从节约成本角度考虑， 壳聚糖改 性膨润土投加量 3． 0 g 和 PDMDAAC 改性膨润土投 加量 2． 5 g 为最佳。 图 4膨润土投加量对除油率的影响 Fig． 4Effect of modified bentonite dosage on the removing rate of oil 2． 1． 5pH 值 pH 值能影响改性膨润土和油分子表面电荷的 性质和数量， 从而改变吸附性能 ［20 ］。因此， 考察 pH 值对除油效果的影响程度是非常必要的。 按照 1． 5 节所述的方法， 固定实验条件， 搅拌时 间分别为 10 min 和 15 min， 搅拌速度 450 r/min， 改 性土的投加量分别为 3． 0 g 和 2． 5 g， 改变 pH 值， 研 究油去除效果的变化， 结果见图 5。由图 5 可知， 当 pH 7． 0 时， 两种改性膨润土的除油效果达到最好， 除油率分别为 87． 8和 89． 3， 钠基膨润土最佳的 除油率为 44． 3。可以看出， PDMDAAC 改性膨润 土吸附性能受酸碱条件改变的影响比壳聚糖改性膨 润土所受影响更小。随着 pH 值越来越小， 除油率 越来越低， 可能是因为 ①在酸性条件下， 壳聚糖分 子和 PDMDAAC 分子中的氨基会发生质子化， 导致 改性膨润土的亲水性增强， 表面形成水膜， 不利于油 分子的吸附。②H 会占据膨润土上的吸附位点， 影 图 5 pH 值对除油率的影响 Fig． 5Effect of pH value on the removing rate of oil 响膨润土对油分子的吸附; 随着 pH 值增大， 除油率 降低， 因为油分子表面带负电， OH － 会与其产生竞 争吸附， 妨碍油的去除。 2． 2两种改性膨润土处理含油废水的最佳条件及 性能比较 1 壳聚糖改性膨润土处理含油废水的最佳条 件 壳聚糖和钠基膨润土的质量比为 3 ∶ 4， 搅拌时 间 10 min， 搅拌速度 450 r/min， 投加量 30 g/L 含油 废水， pH 7． 0。在此条件下， 除油率可达87． 8。 PDMDAAC 改性膨润土处理含油废水的最佳条件 PDMDAAC 和钠基膨润土的质量比为 1 ∶ 2， 搅拌时 间 15 min， 搅拌速度 450 r/min， 投加量 25 g/L 含油 废水， pH 7． 0。在此条件下， 除油率可达89． 3。 两种改性膨润土均比钠基膨润土的除油率 最佳为 44． 3 有很大提高。 2 壳聚糖需要溶于酸性溶液中， 才能与膨润 土结合， 而 PDMDAAC 只需溶于蒸馏水中即可。并 且 PDMDAAC 的价格 大约 12500 元/吨 比壳聚糖 大约 80000 元/吨 更低。 3 通过对实验数据和除油率差异对比分析， 可以得出 PDMDAAC 改性膨润土对油的去除效果比 壳聚糖改性膨润土更好， 价格更低， 在实际应用中更 具推广优势。 3钠基膨润土及改性膨润土的结构表征 通过实验确定改性膨润土去除含油废水的最佳 条件， 而对于改性效果和吸附机理还需要用红外光 谱、 X 射线衍射和扫描电镜等手段加以阐明。 3． 1红外光谱分析 红外光谱是物质定性和定量的重要的方法之 一， 可以用来确定膨润土是否改性成功。 924 第 3 期邵红， 等 壳聚糖和 PDMDAAC 改性膨润土用于处理含油废水的研究第 33 卷 ChaoXing 钠基膨润土和两种改性膨润土的红外光谱图如 图 6 所示。两种改性膨润土与钠基膨润土的红外光 谱峰形大致一样， 说明在改性过程中钠基膨润土骨 架没有发生显著的改变， 三种膨润土都出现了典型 的膨润土吸收峰。3619 cm －1附近的吸收峰为 Al OH 中羟基的伸缩振动吸收峰; 3441 ～ 3448 cm －1 附近较宽的吸收峰属于膨润土表面吸附水和层间结 构水的羟基伸缩振动吸收峰; 1632 ～1639 cm －1附近 吸收带为层间吸附水的羟基弯曲振动吸收峰; 1035 ～1039 cm －1范围宽而长的吸收峰归属于膨润土晶 格中八面体 SiOSi 的收缩振动吸收峰。 比较三条谱线可以看出 ①在 3441 ～3448 cm －1 和1632 ～1639 cm －1两处， 钠基膨润土的峰面积要大 于改性膨润土的峰面积， 可能是因为膨润土表面吸附 水和层间结构水在微波改性和高温活化过程中被蒸 发出来; ②在 1560 cm －1处多出一个吸收峰， 这可能 是NH2的变形振动峰， 说明壳聚糖和钠基膨润土改 性成功; 比较钠基膨润土和 PDMDAAC 改性膨润土的 红外谱图可以看到， 在1455 cm －1处多出一个吸收峰， 这可能是由于甲基和亚甲基的弯曲振动造成， 说明改 性成功; ③对三个图谱， 变化都很小， 推测是因为钠基 膨润土和改性剂结合的方式主要为物理方式， 并且改 性剂的量相比钠基膨润土的量很少， 改性剂很可能是 负载在钠基膨润土表面的。 图 6三种膨润土的红外光谱 Fig． 6Infrared spectra of the three bentonites 3． 2X 射线衍射分析 X 射线衍射是进行膨润土及其改性产物分析的 重要手段之一， 可由 X 衍射曲线根据布拉格公式计 算膨润土层间距 d001的大小。 对钠基膨润土和两种改性土进行 X 射线衍射 分析， 图谱如图 7 所示。图谱的峰形尖锐， 说明膨润 土结晶度较高， 特征峰低角度一侧较陡， 高角度一侧 舒缓， 这是薄晶体的衍射特征。根据 X 射线衍射条 件及 Bragg 方程 2dsinθ nλ 其中 d 为层间距， θ 为 入射角， λ 为入射线的波长， n 为衍射级数 ， 得出钠 基膨润土 2θ 角为 6． 009， d001 1． 4697 nm; 壳聚糖 改性膨润土 2θ 角为 6． 191， d001 1． 4264 nm; PDMDAAC 改 性 膨 润 土 2θ 角 为 6． 253， d001 1． 4122 nm。可以认为首峰位置所表征的是膨润土 的层间距， 数据表明两种改性膨润土的首峰位置和 层间距值与原土基本相同， 改性未对膨润土其他部 分的结构 晶胞结构等 产生较大影响。对比三种 膨润土发现， 两种改性膨润土的层间距比钠基膨润 土的层间距略有减小， 推测是因为 ①在微波改性和 高温活化过程中， 膨润土的表面吸附水和层间结构 水被蒸发出来。这与 3． 1 节得出的结论相一致; ②作为改性剂的壳聚糖和 PDMDAAC 并未插入到钠 基膨润土层间， 未将膨润土层间距撑开。结合 3． 1 节 所 得 的 结 论，进 而 可 以 推 断 出 壳 聚 糖 和 PDMDAAC 分子只是附着在钠基膨润土的表面。 图 7三种膨润土的 X 射线衍射图谱 Fig． 7XRD patterns of the three bentonites 3． 3扫描电镜分析 对 钠 基 膨 润 土、壳 聚 糖 改 性 膨 润 土 和 PDMDAAC 改性膨润土进行电镜扫描 SEM ， 鉴定 样品表面结构， SEM 照片 5000 倍 见图 8。如图 8 所示 ①钠基膨润土和改性膨润土都呈现出膨润土 典型的不规则的片状结构， 说明改性后膨润土的基 本结构没有发生大的改变; ②钠基膨润土孔洞较多、 较深， 而两种改性膨润土的孔洞比原土少， 也较浅， 可能是因为改性剂壳聚糖分子和 PDMDAAC 分子阻 塞了部分钠基膨润土的孔洞; ③钠基膨润土表面光 滑且致密， 而两种改性膨润土表面相对粗糙和疏松， 并且片状结构更加明显， 进一步说明是改性剂壳聚 糖分子和 PDMDAAC 分子负载在钠基膨润土颗粒表 面所致。 034 第 3 期 岩矿测试 http ∥www． ykcs． ac． cn 2014 年 ChaoXing 图 8原土和改性膨润土的扫描电镜图像 Fig． 8Scanning electron microscopes of original bentonite and modified bentonites 4结语 选用壳聚糖和 PDMDAAC 两种有机物作为改性 剂对钠基膨润土进行改性， 通过表征分析可知， 由于 壳聚糖和 PDMDAAC 分子量太大， 导致壳聚糖分子 和 PDMDAAC 分子不易插层到钠基膨润土层间， 只 是负载在钠基膨润土颗粒表面。壳聚糖分子和 PDMDAAC 分子在膨润土表面上分布均匀， 未出现 大的凝结块， 说明吸附性能良好。两种改性膨润土 用于处理含油废水， 壳聚糖改性膨润土的除油率可 达 87． 8， PDMDAAC 改性膨润土的除油率可达 89． 3， 均比钠基膨润土的除油效果 最佳除油率 为 44． 3 有很大的提高。 相比而言， PDMDAAC 改性膨润土的处理效果 比壳聚糖改性膨润土更好。用 PDMDAAC 改性膨润 土处理含油废水， 废水中的其他杂质及 pH 等因素 对处理效果的影响较小， 在含油废水成分较复杂的 情况下， 仍能保持很好的除油效果。与传统改性方 法比较， PDMDAAC 改性膨润土处理方法短时高效， 操作简单， 成本低廉， 在含油废水处理领域具有广阔 的应用前景。 需要指出的是， 对 PDMDAAC 改性膨润土的稳 定性还需进一步实验研究分析， 另外从环保和降低 成本角度考虑， 还需深入研究改性膨润土的再生。 5参考文献 ［ 1］Moosai R，Dawe R A． Gas attachment of oil droplets for gas flotation for oily wastewater cleanup ［J］ ． Separation and Purification Technology， 2003， 33 3 303 －314． ［ 2］Ahmad A L，Sumathi S，Hameed B H． Coagulation of residue oil and suspended solid in palm oil mill effluent by chitosan，alum and PAC ［J］ ． Chemical Engineering Journal， 2006， 118 1 －2 99 －105． ［ 3］张翼， 于婷， 毕永慧， 张玉洁． 含油废水处理方法研究 进展［ J］ ． 化工进展， 2008， 27 8 1155 －1161． ［ 4］衣丽霞， 董景岗． 陶瓷膜分离技术在含油废水处理中 的应用研究［ J］ ． 盐业与化工， 2013， 42 2 18 －27． ［ 5］Suntud S，Ongorn U． Removal of Pb2 and Ni2 by bio- sludge in sequencing batch reactor SBR and granular activatedcarbon- SBR GAC- SBR systems ［J］ ． Bioresource Technology， 2007， 98 14 2749 －2757． ［ 6］管金发， 邓松圣， 曾兴钢， 房修梁． 模型乳化油废水的 稳定性研究［ J］ ． 后勤工程学院学报， 2013， 29 1 10 －15． ［ 7］杜欣， 王丹． 乳化油废水的稳定性研究［ J］ ． 山西建筑， 2009， 35 2 1 －3． ［ 8］石鑫， 顾建忠． 乳化油废水处理研究［ J］ ． 化学工程师， 2004， 100 1 51 －53． ［ 9］樊林． 用生物法处理石油烃类污染物的初步研究 ［ D］ ． 重庆 重庆大学， 2005． ［ 10］ 陈晓玲． 活性炭处理含油废水技术试验［ J］ ． 实验科 学与技术， 2006， 10 5 27 －28． ［ 11］张寒冰， 张天顺， 唐艳葵， 韦藤幼， 童张法， 邓张发． 碱性钙基膨润土对亚甲基蓝和刚果红的吸附去除 ［ J］ ． 精细化工， 2013， 30 6 656 －673． ［ 12］ 朱霞萍， 刘慧， 谭俊， 刘文华， 冯超． 巯基改性蒙脱石 对 Cd Ⅱ 的吸附机理研究［J］ ． 岩矿测试， 2013， 32 4 613 －620． ［ 13］ 纪华， 夏立江， 王峰， 苏昭辉， 张劲松， 屈波． 改性膨润 土对垃圾填埋场渗滤液吸附效果［J］ ． 环境工程学 报， 2012， 6 3 848 －854． ［ 14］ 邵红， 孙伶． 铁镍交联改性膨润土处理工业废水的研 究［ J］ ． 化学世界， 2007， 26 2 148 －152． ［ 15］ 陈梅兰， 李立． 改性有机膨润土对苯酚吸附性能的研 究［ J］ ． 岩矿测试， 2005， 24 4 259 －261． ［ 16］ Marsal A，Bautista E，Ribosa I，Pons R，Garca M T． Adsorption of polyphenols in wastewater by organo- bentonites［ J］ ． Applied Clay Science，2009， 44 1 －2 134 第 3 期邵红， 等 壳聚糖和 PDMDAAC 改性膨润土用于处理含油废水的研究第 33 卷 ChaoXing 151 －155． ［ 17］ 曹春艳， 于冰， 赵莹莹． 机改性膨润土处理含油废水 的研究［ J］ ． 硅酸盐通报， 2012， 31 6 1382 －1387． ［ 18］ 姜灵彦， 郑宾国， 刘蕾， 李攀登． 壳聚糖改性膨润土吸 附对苯二酚废水的效果研究［ J］ ． 非金属矿， 2011， 34 6 62 －65． ［ 19］于海琴， 闫良国， 辛晓东， 杜斌， 魏琴， 范玉华， 毕彩 丰． CTMAB 和 PDMDAAC 有机改性膨润土的制备及 其表征［ J］ ． 光谱学与光谱分析， 2011， 31 5 1393 － 1397． ［ 20］ 郭亚文， 孙秀君， 刘艳娟． 粉煤灰活化及在含油废水 处理中的应用研究［ J］ ． 唐山学院学报， 2013， 26 3 43 －49． Study of Oil-bearing Wastewater Treatment by Chitosan-bentonite and PDMDAAC-bentonite SHAO Hong，LIU Xiang-long*，WANG Da-wei，XU Wei-xue School of Environment and Safety Engineering， Shenyang University of Chemical Technology， Shenyang 110142， China Abstract Oil- bearing wastewater pollution has noxious effects on human health and the ecological environment． Oil- bearing wastewater treatments are less efficient by traditional s flotation ， flocculation technology，electrochemistry ，membrane separation and biological which yield than 91 recovery． Therefore，it is urgent to develop a new kind of high efficiency and cheap adsorbent． Bentonite is an excellent adsorbent，but the effect to oil- bearing wastewater treatment could be improved significantly． The main purpose of this study is to prepare a high efficient modified bentonite for oil- bearing wastewater treatment． Chitosan and PDMDAAC as modifiers were used respectively to prepare a series of cationic polymer modified bentonite． The optimal conditions and properties for modified bentonite to adsorb oil in oil- bearing wastewater were investigated and compared． Experimental results show that removing rates were improved to 87． 8 and 89． 3 by using chitosan- bentonite and PDMDAAC- bentonite，respectively． The processing time is shorter than 15 min． Compared with the traditional ，the new is less time- consuming and has a higher efficiency． With Fourier Trans Infrared Spectroscopy FT- IR ，X- ray Diffraction XRD and Scanning Electron Microscope SEM ，the results show that chitosan and PDMDAAC is coated as Na - bentonite． Comparisons of adsorption perance show that PDMDAAC- bentonite is an improvement on chitosan- bentonite． PDMDAAC- bentonite has high efficiency，low cost and is easy to operate，and can be used in wastewater treatment extensively． Key words bentonite; chitosan; PDMDAAC; oily wastewater; Fourier Trans Infrared Spectrosocopy; X- ray Diffraction; Scanning Electron Microscope 234 第 3 期 岩矿测试 http ∥www． ykcs． ac． cn 2014 年 ChaoXing