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近年来,各种方法和技术被应用于重金属废水处理中,其中络合-超滤耦合工艺发展较快,而络合剂的选择是这项技术发挥作用的最重要因素。胶体状态的坡缕石棒晶能够通过络合等作用有效吸附水体中的重金属离子,可替代传统的有机络合剂,对络合-超滤耦合技术改进的应用起到一定的促进作用。本实验试图利用纯化和棒晶解离的坡缕石纳米颗粒替代表面活性剂和高分子聚合物络合剂,通过静态超滤实验,研究坡缕石吸附目标重金属离子的主要影响因素和动力学过程,确定最佳坡缕石纯化条件和吸附工艺参数。坡缕石粘土用不同浓度的H2SO4、HCl提纯后,XRD图谱显示各矿物的特征峰均有一定的变化,坡缕石特征峰呈先增强后减弱的趋势,随酸浓度的提高坡缕石会向新的矿物转变,最终会转变为石英。适当浓度的酸和分散剂处理坡缕石可以显著提高坡缕石的提纯效果和胶体稳定性,有利于坡缕石粘土的工业应用。当使用低浓度的酸处理坡缕石时,杂质未被完全溶解,提纯效果较差,当使用高浓度的酸处理坡缕石时,坡缕石晶体结构遭到破坏,并转化为石英等其他矿物,影响了坡缕石的提纯效果。当使用质量分数为5%的硫酸、4%的六偏磷酸钠处理坡缕石粘土时,提纯效果最好,可以将坡缕石纯度提高到85.34%。当使用质量分数为15%的硫酸、3%的六偏磷酸钠处理坡缕石粘土时,坡缕石胶体的Zeta电位达到最低,胶体最稳定。不同分散固液比制备的胶体络合废水中Cu2+,当废水中Cu2+浓度较低时（1060mg/L）,重金属的去除率均在95%以上;当废水中Cu2+浓度为80、100 mg/L时,重金属的去除率随着固液比的降低呈明显的升高趋势,在分散固液比为1:50时,Cu2+的去除率分别达到了92.02%和84.85%,固液比越低,坡缕石棒晶结构分散越充分。几种不同分散工艺对低浓度废水处理效果较好,但对高浓度废水有一定的差异性。使用高速搅拌-超声联合分散工艺制备的胶体对Cu2+的络合效果略好于单独使用高速搅拌制备的胶体,明显好于单独使用超声制备的胶体,对各浓度废水的Cu2+去除率达到了94.54%99.65%。从经济性出发,以固液比1:20、11000 rad/min搅拌15 min制备的坡缕石胶体最合适。将坡缕石胶体以不同装载比处理含Cu2+、Pb2+废水,Cu2+、Pb2+去除率随着装载比的变化有明显降低的趋势,Cu2+的去除率从最高的99.02%逐步降到51.68%,Pb2+的去除率从最高的99.86%逐步降到24.69%。从重金属离子-坡缕石胶体络合反应动力学分析,在初始浓度为100 mg/L的研究条件下,Cu2+和Pb2+达到络合平衡的时间分别为90和120 min。坡缕石与两种重金属离子的络合反应均可用拟一级速率方程描述。在重金属废水初始浓度为40 mg/L时,测得Cu2+、Pb2+的“临界装载比”分别为1:30和1:40,坡缕石胶体对Cu2+、Pb2+的络合容量分别为0.024和0.033 g重金属离子/g坡缕石。