[發(fā)明專利]一種基于微波再生的鐵改性鈉基蒙脫土對(duì)有機(jī)污染物廢水的處理方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111404903.2
• 申請(qǐng)日: 2021-11-24
• 公開（公告）號(hào): CN113976092A
• 公開（公告）日: 2022-01-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張朝紅;張爽;王君;房大維;鐵梅;翟含飛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 遼寧大學(xué)
• 主分類號(hào): B01J20/34
• 分類號(hào): B01J20/34;B01J20/12;C02F1/28;C02F101/30
• 代理公司: 沈陽(yáng)杰克知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 21207
• 代理人: 金春華

本發(fā)明公開了一種基于微波再生的鐵改性鈉基蒙脫土對(duì)有機(jī)污染物廢水的處理方法。于有機(jī)污染物廢水中，加入微波再生的鐵改性鈉基蒙脫土，在室溫下吸附30min。所述微波再生的鐵改性鈉基蒙脫土是，將吸附飽和有機(jī)污染物的鐵改性鈉基蒙脫土用去離子水清洗，然后置于微波反應(yīng)器中，調(diào)節(jié)微波功率和照射時(shí)間，啟動(dòng)微波反應(yīng)器，將微波照射后的鐵改性鈉基蒙脫土冷卻并充分研磨，獲得微波再生的鐵改性鈉基蒙脫土。本發(fā)明經(jīng)微波再生后的鐵改性鈉基蒙脫土恢復(fù)其原有吸附性能，實(shí)現(xiàn)了黏土礦物材料的有效再生，為鐵改性鈉基蒙脫土再生處理提供了新的途徑。微波再生的鐵改性鈉基蒙脫土可循環(huán)使用達(dá)5次以上，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)約成本，降低環(huán)境污染的目的。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于環(huán)保工程領(lǐng)域，具體涉及一種微波再生的鐵改性鈉基蒙脫土對(duì)有機(jī)污染物廢水的處理方法。

背景技術(shù)

蒙脫土(MMT)是一種層狀材料，為2:1型層狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽粘土類礦物，是自然界中最豐富的蒙脫石粘土之一。其通式為(Ca,Na,H)(AI,Mg,Fe,Zn)₂(Si,AI)₄O₁₀(OH)₂·nH₂O。具有比表面積大、化學(xué)機(jī)械穩(wěn)定性好、層狀結(jié)構(gòu)、陽(yáng)離子交換能力強(qiáng)等多種性能，在催化、分離、光學(xué)、電子等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。蒙脫石，由一個(gè)Al³⁺八面體薄片夾在兩個(gè)Si⁴⁺四面體薄片之間組成。在八面體片層中Mg²⁺取代Al³⁺，在Si-O四面體中，Al³⁺取代了Si⁴⁺致粘土礦物表面永久帶負(fù)電荷。這些片層是由范德華力粘合在一起，由于這些弱的作用力和結(jié)構(gòu)中的電荷缺失，水很容易滲透到層中并且與一些無(wú)機(jī)陽(yáng)離子(Na⁺，Ca²⁺等)平衡負(fù)電荷。

由于表面電荷密度較低，粘土礦物在吸附中性有機(jī)污染物方面發(fā)揮著重要作用，因此，利用粘土礦物如蒙脫石作為吸附劑已引起人們的興趣。然而，由于粘土礦物層間表面的親水性，其對(duì)疏水有機(jī)化合物的吸附能力受到限制。因此，改性粘土礦物以提高其表面的疏水性被廣泛研究。但是吸附飽和后的蒙脫土孔隙結(jié)構(gòu)被吸附質(zhì)堵塞，喪失吸附能力。并且在吸附有害物質(zhì)后，其自身就會(huì)成為一種有毒有害物質(zhì)。所以，吸附飽和的蒙脫土礦物材料的直接丟棄會(huì)造成環(huán)境污染。

熱再生是一種傳統(tǒng)的吸附劑再生方法，與非選擇性熱加熱相比，微波只被微孔中吸附的極性物質(zhì)(如有機(jī)污染物、陽(yáng)離子和水)吸收，而且這個(gè)過(guò)程的能量效率很高，因?yàn)槲⒉ǖ妮椛鋷缀醪粫?huì)被微波透明礦物吸附劑耗散。此外，微波輻照可通過(guò)在孔壁面形成微尺度“熱點(diǎn)”，使吸附的有機(jī)分子熱解而導(dǎo)致吸附的有機(jī)物種降解，而常規(guī)加熱只會(huì)帶來(lái)吸附污染物的熱解吸。微波輻射對(duì)吸附在透明礦物吸附劑表面的極性有機(jī)分子的活化作用尤為明顯，這是由于微波輻射的加熱效應(yīng)和反應(yīng)活化能的降低所導(dǎo)致的。因此，利用微波技術(shù)實(shí)現(xiàn)吸附飽和有機(jī)物的礦物再生是一種有效的方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種利用微波對(duì)鐵改性鈉基蒙脫土進(jìn)行再生的方法，并利用微波再生的鐵改性鈉基蒙脫土對(duì)有機(jī)污染物廢水進(jìn)行處理，本發(fā)明的方法能耗低、速度快、操作簡(jiǎn)單且再生效果優(yōu)異。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種基于微波再生的鐵改性鈉基蒙脫土對(duì)有機(jī)污染物廢水的處理方法，包括如下步驟：于有機(jī)污染物廢水中，加入微波再生的鐵改性鈉基蒙脫土，在室溫下吸附30min。

進(jìn)一步的，上述的處理方法，所述微波再生的鐵改性鈉基蒙脫土是，將吸附飽和有機(jī)污染物的鐵改性鈉基蒙脫土用去離子水清洗，然后置于微波反應(yīng)器中，調(diào)節(jié)微波功率和照射時(shí)間，啟動(dòng)微波反應(yīng)器，將微波照射后的鐵改性鈉基蒙脫土冷卻并充分研磨，獲得微波再生的鐵改性鈉基蒙脫土。

進(jìn)一步的，上述的處理方法，所述微波功率為160～800W。

進(jìn)一步的，上述的處理方法，所述照射時(shí)間為1～6min。