膨润土替代有机防渗材料的技术 防渗是水利水电工程、桥梁隧道、城市水系、城市建筑、垃圾填埋等大型工程设施建设的重要措施,随着我国基础设施建设的发展,安全可靠的防渗技术和防渗材料具有很大的市场需求。 目前工程使用的防渗材料主要是土工膜,由聚乙烯材料制成,它虽然应用成熟、防渗性好、施工简便、价格低廉,但它是一种高碳型材料,工程过期后材料难以降解。主要作用包括:
钠基膨润土作用
膨润土替代有机防渗材料的技术 防渗是水利水电工程、桥梁隧道、城市水系、城市建筑、垃圾填埋等大型工程设施建设的重要措施,随着我国基础设施建设的发展,安全可靠的防渗技术和防渗材料具有很大的市场需求。 目前工程使用的防渗材料主要是土工膜,由聚乙烯材料制成,它虽然应用成熟、防渗性好、施工简便、价格低廉,但它是一种高碳型材料,工程过期后材料难以降解。主要作用包括:1、提高纸浆中细小纤维和其它填料的留着率,节约原料成本,有效降低浆耗。 膨润土作为天然矿产,是环境友好材料,具有优异的防渗性、耐久性,能够永九防渗。目前用膨润土制作的防水毯是一种新型的土工合成材料,有广阔的发展前景, 但由于处于发展初期,还有许多不足之处,如生产工艺较难、价格偏贵、尚无比较完整的测试标准和技术规范、施工方法也在摸索之中等。为此,进一步优化膨润土 使用技术,完善防水毯的使用形式,实现膨润土直接使用、防渗工程的自动化施工和材料工程一体化是技术重点。
润土是以蒙脱石为主的含水黏土矿,而蒙脱石是由两层硅氧四面体片和一层夹于其间的铝(镁)氧(羟基)八面体构成的2:1型层状硅酸盐矿物,其结构层间以弱的库伦力结合。将膨润土与标准砂(内蒙通辽县大林型砂厂产)和水按一定比例混碾,形成粘土膜将砂粒包裹,制成标准试样,测单位面积上所能承受的极限载荷,单位为kg/cm2。这种结构中存在着特殊的可膨胀性层间域,使膨润土具有「吸水性、膨胀性、黏结性、催化性、悬浮性、无毒性、触变性和离子交换性」等许多优良的性能。
有机插层膨润土除具有天然膨润土的上述性能外,还因其层间距比天然膨润土的要大,故应用范围更广、效果更理想。膨润土预防水体富营养化的技术水体富营养化是一项世界性环境问题,我国江河湖泊富营养化严重,其中化肥、农要随雨水流入水体,是水体富营养化的重要原因。例如,由于其在有机介质中具有良好的溶胀性、高分散性,可广泛应用于「涂料、鞋油、环保、油漆、石油钻井、塑料、化妆品、铸造、调稠剂、染色剂、高温润滑脂、纳米复合材料」等行业,是近年来行业关注的重点方向之一。
有机膨润土的应用领域及特性
有机膨润土属于有机无机杂化材料,同时具有有机物和无机物的某些特性,用途十分广泛,在染料脱色、颜料防沉、有机物废水处理、农业药吸附、复合材料、防渗、医类药缓释、油墨、乳胶漆、涂料以及催化等领域应用研究活跃。
油漆油墨
在油漆油墨中加入有机膨润土,可增加液态有机系统的粘稠性,改变其流动性。在高速印刷油墨加入有机膨润土,可增大粘度,印刷效果好,干燥快。钠质膨润土的吸附能力明显比钙质等其他类型的膨润土矿物吸附能力强。有机膨润土还可用于某些墨水中,由于固体悬浮在有机液态系统中,可控制向多孔基地的渗透,改变渗透性和均匀性,字迹清晰不至模糊。在油漆方面,加入有机膨润土后可明显改善其悬浮性、流动性、耐腐蚀性以及干燥性等。其添加在颜料油漆中,具有防沉、耐腐蚀等优良性能。
石油钻井
石油钻井是有机膨润土应用为广泛的行业,有机膨润可明显提高泥浆的稳定性,使泥浆具有良好的流变性、润滑性和耐腐蚀性。
污水处理
有机膨润土具有良好的吸附性能,被广泛用于污水、废水的净化处理,可有效吸附废水中的有机物质。处理废水步骤如下:将有机膨润土按照一定比例加入到需要处理的有机废水中,搅拌(或者使用微波辐照)静置沉淀,固液分离,检测达到排放标后排放。
膨润土在制浆造纸工业废水处理中的应用优势在于吸附性能和脱色能力较强,通过对废水中污染物的吸附来达到降低COD和脱色的目的。
用于废水处理的膨润土通常要进行有机改性以增强其对有机污染物的吸附能力。1、豆腐猫砂膨润土猫砂并不是所有的养猫家庭都会选择的,因为膨润土猫砂在猫咪使用的时候会产生较大的粉尘,如果长期使用会导致猫咪的鼻子变得敏感,鼻腔咽喉眼睛等部位会出现不适。常用的有机改性剂为有机胺阳离子表面活性剂,如氯化十六烷基(CPC)、化十六烷基三甲铵(CTMBA)、氯化十四(TPC)等。改性膨润土对有机质有很强的亲合力,有机质不仅可以被吸附于颗粒表面,而且也可以进入到膨润土的层间,形成膨润土—有机物复合体,另外改性膨润土对重金属离子都有良好的吸附作用。
在碱法造纸或硫酸盐造纸制浆过程中,产生的蒸煮废水称为黑液,其颜色深黑,有臭味,生产1t纸浆产生的黑液为15~20m3,水污染总量的30%来自造纸黑液,污染严重。用膨润土处理造纸黑液在国外早有报道。
武汉化工学院的孙家寿等经硅交联和有机物改性制成有机交联膨润土(TBC),研究发现,当pH值=4.5,TBC用量为24g/L H2O时,在常温下搅拌吸附60min后,其对COD的吸附效率为61.5%,吸附容量为549.3mgCOD/g。
此外,膨润土可与高分子絮聚剂连用,用于脱墨废水的处理及污泥脱水。杨久义等介绍了一种采用膨润土制备处理造纸黑液废水用的絮凝剂的方法,经正交试验,选择出优化的工艺条件,色度、COD去除率分别达90%和70%。
邵红等以钠基膨润土为原料,合成了镍锆-无机柱撑、镍锆-有机柱撑系列改性膨润土,比较了不同改性膨润土对造纸废水的处理效果,研究结果表明,有机柱撑膨润土对造纸废水的处理效果,COD、色度、浊度去除率分别为77.8%、94%、97.4%。
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