一种用于有机废水处理的有机膨润土回收利用的方法

摘要

本发明公开一种用于有机废水处理的有机膨润土回收利用的方法，将吸附有有机污染物的废弃有机膨润土置入直流电解槽中，加入甲苯，甲苯和废弃有机膨润土的质量比为1：0.1~1：0.8，再加入浓度为10~20g/L的氯化钠溶液，氯化钠溶液的量为甲苯的量的十分之一至二十分之一；将电解槽两极通直流电，电位梯度为0.5~1V/cm，电解5~8h，电解时对电解槽中的混合物加以150~200转/分转速的搅拌，电解完成后沉淀分离，得到膨润土固体；将分离膨润土固体后得到的液体蒸馏、冷凝，得到甲苯和其他有机物；将有机膨润土通过电极作用，得到可以重复使用的膨润土，减少了废水处理投资和由吸附产生的二次污染。

说明书

技术领域

本发明涉及环境保护材料开发技术，尤其涉及一种有机膨润土回收利用的方法。

背景技术

膨润土是一种以蒙脱石为主要矿物组成的粘土岩，是应用最为广泛的非金属矿产之一。蒙脱石的结构特征为一种含水的层状铝硅酸盐矿物，由两个硅氧四面体中间夹一个铝（镁）氧（氢氧）八面体组成，属于2:1型的三层粘土矿物。晶层间的距离为0.96～2.14nm，这些纳米片层层叠在一起，形成几百纳米到几微米的粘土颗粒，在膨润土层间有可以交换的阳离子。

有机膨润土是用有机阳离子（有机铵盐、季铵盐等）取代蒙脱石中的层间可交换阳离子，从而使膨润土由亲水疏油性改为亲油疏水性的有机膨润土。有机膨润土在废水处理中主要作为吸附剂，去除水中有机污染物的效果非常好，如用十六烷基三甲基溴化铵改性的膨润土吸附处理水中α-、β-萘胺，α-萘酚，其去除率均大于95%。研究表明有机膨润土吸附有机污染物如多环芳烃、染料、农药等污染物的性能与活性炭相当，但膨润土在废水处理时的缺陷是：废水中固-液分离困难、回收利用难，导致在污染控制中的应用基本停留在实验室研究阶段，严重制约其大规模推广应用。

发明内容

本发明为克服现有技术的不足，提供了一种有机膨润土回收利用的方法，用该方法可以解决有机膨润土吸附处理有机废水后污染物转移的问题，并重复利用膨润土。

本发明采用的技术方案是：

1）将吸附有有机污染物的废弃有机膨润土置入直流电解槽中，加入甲苯，甲苯和废弃有机膨润土的质量比为1：0.1~1：0.8，再加入浓度为10~20g/L的氯化钠溶液，氯化钠溶液的量为甲苯的量的十分之一至二十分之一；

2）将电解槽两极通直流电，电位梯度为0.5~1V/cm，电解5~8 h，电解时对电解槽中的混合物加以150~200 转/分转速的搅拌，电解完成后沉淀分离，得到膨润土固体；

3）将分离膨润土固体后得到的液体蒸馏、冷凝，得到甲苯和其他有机物，甲苯继续用于有机膨润土回收。

本发明的有益效果是：

（1）将有机膨润土通过电极作用，得到可以重复使用的膨润土，减少了废水处理投资和由吸附产生的二次污染。

（2）该过程简单，能耗低，所用的甲苯可以重复使用。

（3）能将被吸附的有机物分离，如该有机物有经济价值，还可以产生经济效益。

具体实施方式

将吸附有有机污染物的废弃有机膨润土置入直流电解槽中，加入甲苯，甲苯和废弃有机膨润土的质量比为1：0.1~1：0.8，再加入少量浓度为10~20g/L的氯化钠溶液，氯化钠溶液的量为甲苯的量的十分之一至二十分之一，将电解槽两极通直流电，电位梯度为0.5~1V/cm，电解5~8 h，电解时对电解槽中的混合物加以150~200 转/分转速的搅拌，电解完成后，停止搅拌，沉淀分离，在该过程中，有机物和表面活性剂在电场的驱动作用和有机溶液的分配作用下，而进入甲苯有机相中，膨润土中阳离子位由氯化钠溶液中的钠所取代，得到膨润土固体。2）将分离膨润土固体后得到有液体，经过蒸馏、冷凝，可以分离得到甲苯和其他有机物，其中甲苯可以继续用于有机膨润土回收，分离甲苯后的溶液中得到的表面活性剂经过处理后可以继续用于合成有机膨润土。

下面通过3个实施例进一步说明本发明：

实施例1

将吸附有苯酚的有机膨润土置入直流电解槽中，加入甲苯，甲苯和废弃有机膨润土的质量比为1：0.8，加入少量浓度为20g/L的氯化钠溶液，氯化钠溶液的量为甲苯的量的二十分之一，将电解槽两极通直流电，电位梯度为1V/cm，电解8 h，电解时对电解槽中的混合物加以200 转/分转速的搅拌，电解完成后，停止搅拌，沉淀分离，在该过程中，有机物和表面活性剂在电场的驱动作用和有机溶液的分配作用下，而进入甲苯有机相中，膨润土中阳离子位由氯化钠溶液中的钠所取代，得到膨润土固体；将分离膨润土后得到有液体，经蒸馏、冷凝，可以分离得到甲苯和其他有机物，其中甲苯可以继续用于有机膨润土回用，分离甲苯后的溶液中得到的表面活性剂经过处理后可以继续用于合成有机膨润土。

分析得到的膨润土中有机碳含量，含碳量仅为0.5%。膨润土再和得到的表面活性剂混合，加入适量水搅拌3h后，沉淀分离，烘干制得有机膨润土，经分析，含碳量为19.2%，可以继续用于有机废水处理。

实施例2

将吸附有硝基苯酚的有机膨润土置入直流电解槽中，加入甲苯，甲苯和废弃有机膨润土的质量比为1：0.1，加入少量浓度为10g/L的氯化钠溶液，氯化钠溶液的量为甲苯的量的十分之一~二十分之一，将电解槽两极通直流电，电位梯度为0.5V/cm，电解5 h，电解时对电解槽中的混合物加以150 转/分转速的搅拌，电解完成后，停止搅拌，沉淀分离，在该过程中，有机物和表面活性剂在电场的驱动作用和有机溶液的分配作用下，而进入甲苯有机相中，膨润土中阳离子位由氯化钠溶液中的钠所取代，得到膨润土固体；将分离膨润土后得到有液体，经蒸馏、冷凝，可以分离得到甲苯和其他有机物，其中甲苯可以继续用于有机膨润土回用，分离甲苯后的溶液中得到的表面活性剂经过处理后可以继续用于合成有机膨润土。

分析得到的膨润土中有机碳含量，含碳量仅为0.7%。膨润土再和得到的表面活性剂混合，加入适量水搅拌3h后，沉淀分离，烘干制得有机膨润土，经分析，含碳量为16.8%，可以继续用于有机废水处理。

实施例3

将吸附有对硝基甲苯的有机膨润土置入直流电解槽中，加入甲苯，甲苯和废弃有机膨润土的质量比为1：0.6，加入少量浓度为15g/L的氯化钠溶液，氯化钠溶液的量为甲苯的量的十五分之一，将电解槽两极通直流电，电位梯度为1V/cm，电解6 h，电解时对电解槽中的混合物加以180 转/分转速的搅拌，电解完成后，停止搅拌，沉淀分离，在该过程中，有机物和表面活性剂在电场的驱动作用和有机溶液的分配作用下，而进入甲苯有机相中，膨润土中阳离子位由氯化钠溶液中的钠所取代，得到膨润土固体；将分离膨润土后得到有液体，经蒸馏、冷凝，可以分离得到甲苯和其他有机物，其中甲苯可以继续用于有机膨润土回用，分离甲苯后的溶液中得到的表面活性剂经过处理后可以继续用于合成有机膨润土。

分析得到的膨润土中有机碳含量，含碳量仅为0.9%。膨润土再和得到的表面活性剂混合，加入适量水搅拌3h后，沉淀分离，烘干制得有机膨润土，经分析，含碳量为21.5%，可以继续用于有机废水处理。