现在，我国大部分油田进入了二次、三次采油期，大多选用灌水开发方式，这样构成采出液中的含水量高，有的乃至可达90％[1]。若采出水未经处理直接排放，将构成严峻的环境污染，一起也是对水资源的极大糟蹋。因而要对油田污水进行恰当的处理，使采出水到达二次采油回灌水或国家排放要求是当今急需解决的问题。
依据油类物质在水中的存在方式及特征，含油废水的处理办法有许多[2－4]，如吸附法、电化学法、絮凝法、混凝－超滤等。膨润土是以蒙脱石为首要成分的黏土矿藏[5]，因为它具有特殊的吸水性、水塑性、粘结性以及较强的离子交流性，能够从水中吸附油类，是一种很好的含油废水净化剂。本实验以悬浮法制备的钠化膨润土为材料，溶解油为方针污染物，研讨溶解油在钠化膨润土上的吸附行为，经过操控吸附进程中的首要影响要素，对吸附进程中的化学行为进行分析，断定最佳的工艺参数，为工程实践使用供给理论依据。
一、实验部分
（一）试剂和仪器
膨润土，上海四赫维化工有限公司出产；，碳酸钠，，等均为分析纯。
FU•HUA型恒温磁力拌和器；低速台式离心机；pHS－2C型酸度计；THZ－82型气浴恒温振动器；UV－9200型紫外/可见分光光度计，日本岛津公司XRD－6000型X射线粉末衍射仪。
（二）钠化膨润土的制备[6]
称取40g天然膨润土矿粉，按25％份额参加Na2CO3溶液制成泥浆，调理浆液的pH值为9，加热，温度操控在90℃左右，拌和反响4h。待反响完成后，分出部分钠基土胶液，烘干，研磨过100目筛，制得钠化膨润土。
（三）膨润土根本功能测验
别离对钠化膨润土和原土分析测验阳离子交流量（CEC）、胀大倍数、胶质价、吸蓝量，XRD结构功能分析，具体办法拜见文献[6]。
（四）含油废水的装备
参阅Tolls[7]等测定烷烃类物质溶解度的实验设备，首要参加超纯水（电阻率≥18MΩ•cm），再滴加一薄层的35#柴油铺于水相上，在磁力拌和下溶解，调理磁力拌和的速度使漩涡的深度小于2cm，以阻挠小液滴的构成，48h后溶解到达平衡，分液，待用。
（五）吸附实验称
取必定量的钠化膨润土于具塞玻璃离心管中，参加50mL已知浓度的油溶液，用旋帽加以密封，外面包一层铝箔，振动器上恒温振动直至吸附平衡，在设定的实验条件下，混合溶液以3000r/rain转速离心20min，上清液以萃取后，用紫外分光光度仪在225nm处测定其吸光度，核算吸附量和除油率。
二、成果与评论
（一）钠化膨润土的功能测验
1、钠化膨润土的根本功能：原膨润土和钠化膨润土的根本功能，见表1。表1成果标明，膨润土经钠化改性后，阳离子交流量（CEC）、胀大倍和吸蓝量别离进步了1.175倍、4.218倍和1.75倍，而胶质价约为原土的四分之一，即钠化膨润土的阳离子交流性、胀大性和水介质中的分散性有显著地进步。这标明膨润土经钠化改性后，表面性质和层间结构发作改动，将会进步其吸附挑选性和吸附功能[8]。
2、钠化膨润土的X射线衍射分析（XRD）：膨润土X射线衍射（XRD）分析成果见图l。膨润土原土的层距离为1.527 nm，相当于蒙脱石结构层（0.961nm）与二层吸附水分子厚度之和，标明此原土为钙基膨润土[9]。钠化改性后，主衍射峰位向大视点方向偏移，底面距离减小到1.241nm。阐明原钙基膨润土层间域中的钙阳离子己经被水化半径更小的钠离子置换，钙基膨润土被改性为钠基膨润土[10]。
（二）钠化膨润土吸附含油废水的实验
1、投加量对吸附作用的影响：在温度为20℃、吸附时刻为60min及含油废水浓度为156mg/L的情况下，膨润土用量别离为lg/L、2g/L、3g/L、4g/L、5g/L、6g/L，做吸附实验，实验成果见图2。从图2可看出，跟着投加量的添加，吸附作用显着增强，当投加量为3.0g/L时的吸附作用到达55％左右，但当再持续添加投加量时，吸附根本到达饱满，除油率根本不变吸附负载量开端下降。跟着膨润土用量的添加，膨润土的阳离子交流总量也添加，一起膨润土表面的负电性削减，正电性添加，吸附除油作用进步起伏较大，而当到达饱满阳离子交流量时，吸附去油的作用根本坚持不变，要想到达较好的吸附作用，有必要挑选适宜的膨润土用量，使之最大极限地进步去除率和吸附负载量，因而挑选适宜的膨润土用量为2.5g/L。
2、吸附时刻对吸附作用的影响：在吸附剂用量为2.5g/L、含油废水浓度为156mg/L、溶液初始pH值为7.0及温度为20℃的情况下，改动吸附时刻，做一组吸附实验，实验成果见图3。
从图3可看出，钠化膨润土对油的吸附跟着吸附时刻的延伸其吸附作用一向呈上升趋势，直至最终到达饱满阶段。吸附时刻为60min时，溶液中油的去除率为58.4％；吸附时刻超越60min后，吸附作用改动不大，简直趋近饱满阶段，标明此刻的吸附已呈平衡状况。发作这种现象的原因或许是，开始的快速吸附是一种表面作用，吸附速率比较快；随后的缓慢吸附是有机污染物向膨润土内部孔隙迁移扩散的进程，吸附速率比较缓慢。
3、溶液pH值对吸附作用的影响：在温度20℃、膨润土用量2.5g/L、吸附时刻60mm及含油废水浓度156mg/L的情况下，改动溶液的pH值，做吸附实验，实验成果见图4。
从图4可看出，跟着溶液初始pH值的添加，钠化膨润土对油的吸附率添加。在pH值5.04时，吸油率最大；当溶液pH＞5．04时，吸油率显着呈下降趋势。分析原因或许是因为：在强酸性条件下，H+能中和油粒子表面的负电荷层，破坏了其稳定性，增强了除油作用；在弱酸性条件下，H+在必定程度上能与层间的钠离子发作交流反响[9]，改动了本身的性质，影响了除油作用。
4、吸附等温曲线：在温度为1～30℃，测定不同平衡浓度时，油在改性膨润土和原土中的吸附量，得到等温吸附曲线。图5为在20℃时，2种膨润土的等温吸附曲线。跟着油的平衡浓度的增大，平衡吸附量添加，且钠化改性膨润土吸附量显着高于原土。
别离用Langmuir和Freundlich等温公式对所测等温曲线进行回归处理，回归得出的Langmuir和Freundlich等温方程参数见表2。
由表2中的席可知，回归成果呈杰出的线性，标明Langmuir等温方程和Freundlich等温方程都能很好地描绘膨润土对油的吸附。最大吸附量Q0、吸附常数KF等与吸附量有关的常数都跟着吸附温度的升高而减小，n值大于1，阐明晰油在膨润土上的吸附简单进行。
三、定论
（一）悬浮法制备的钠化膨润土，各种表征数据标明，钠离子现已进入膨润土的层间结构，且层距离发作了改动，有利于吸附功能的进步。
（二）使用单要素实验调查了钠化膨润土吸附含油废水的各种要素对吸附功率的影响，断定最佳的吸附条件为：吸附剂用量2.5g/L，pH值在5左右，吸附时刻为60min。
（三）平衡吸附量Q与平衡浓度C之间的联系契合Fretmdlich和Langmuir等温吸附方程。
参阅文献
[1]杨云霞,张晓健.我国油田采出水处理回注的现状及技能发展[J]．工业给排水,2000,26(7)：32－35．
[2]桑义敏,李发作,何绪文,等.含油废水性质及其处理技能[J]．化工环保,2004，24：94－97．
[3]龙川,柯水洲,洪俊明,等.含油废水处理技能的研讨进展[J]．工业水处理,2007,27(8)：4－7．
[4]马立艳,关卫省,王新刚.混凝－超滤处理舍油废水的实验研讨[J].水处理技能,2006,3201)：74－76．
[5]李博,任瑞晨,李彩霞.正交实验法制备球团矿复合粘结剂[J].辽宁工程技能大学,2007,27（增）：292－293．
[6]叶新才,王占,赵宇宁.改性膨润土处理石化含油废水实验研讨[J].非金属矿，2004,27(2)：41－43．
[7]孙洪良,朱利中.膨润土纳米复合材料的制备、表征及吸附功能研讨明.无机化学学报,2007,23(7)：1148－1152．
[9]侯莉,易发成,周佳荣.对钙基膨润土钠化改型研讨[J].中国矿业,2006,15(12)：77－79．
[10]邱俊,张言贵,吕宪俊.两不同晶体特征蒙脱石的钠化及功能差异研讨[J].化工矿藏与加工,2007,10：16－19．
依据油类物质在水中的存在方式及特征，含油废水的处理办法有许多[2－4]，如吸附法、电化学法、絮凝法、混凝－超滤等。膨润土是以蒙脱石为首要成分的黏土矿藏[5]，因为它具有特殊的吸水性、水塑性、粘结性以及较强的离子交流性，能够从水中吸附油类，是一种很好的含油废水净化剂。本实验以悬浮法制备的钠化膨润土为材料，溶解油为方针污染物，研讨溶解油在钠化膨润土上的吸附行为，经过操控吸附进程中的首要影响要素，对吸附进程中的化学行为进行分析，断定最佳的工艺参数，为工程实践使用供给理论依据。
一、实验部分
（一）试剂和仪器
膨润土，上海四赫维化工有限公司出产；，碳酸钠，，等均为分析纯。
FU•HUA型恒温磁力拌和器；低速台式离心机；pHS－2C型酸度计；THZ－82型气浴恒温振动器；UV－9200型紫外/可见分光光度计，日本岛津公司XRD－6000型X射线粉末衍射仪。
（二）钠化膨润土的制备[6]
称取40g天然膨润土矿粉，按25％份额参加Na2CO3溶液制成泥浆，调理浆液的pH值为9，加热，温度操控在90℃左右，拌和反响4h。待反响完成后，分出部分钠基土胶液，烘干，研磨过100目筛，制得钠化膨润土。
（三）膨润土根本功能测验
别离对钠化膨润土和原土分析测验阳离子交流量（CEC）、胀大倍数、胶质价、吸蓝量，XRD结构功能分析，具体办法拜见文献[6]。
（四）含油废水的装备
参阅Tolls[7]等测定烷烃类物质溶解度的实验设备，首要参加超纯水（电阻率≥18MΩ•cm），再滴加一薄层的35#柴油铺于水相上，在磁力拌和下溶解，调理磁力拌和的速度使漩涡的深度小于2cm，以阻挠小液滴的构成，48h后溶解到达平衡，分液，待用。
（五）吸附实验称
取必定量的钠化膨润土于具塞玻璃离心管中，参加50mL已知浓度的油溶液，用旋帽加以密封，外面包一层铝箔，振动器上恒温振动直至吸附平衡，在设定的实验条件下，混合溶液以3000r/rain转速离心20min，上清液以萃取后，用紫外分光光度仪在225nm处测定其吸光度，核算吸附量和除油率。
二、成果与评论
（一）钠化膨润土的功能测验
1、钠化膨润土的根本功能：原膨润土和钠化膨润土的根本功能，见表1。表1成果标明，膨润土经钠化改性后，阳离子交流量（CEC）、胀大倍和吸蓝量别离进步了1.175倍、4.218倍和1.75倍，而胶质价约为原土的四分之一，即钠化膨润土的阳离子交流性、胀大性和水介质中的分散性有显著地进步。这标明膨润土经钠化改性后，表面性质和层间结构发作改动，将会进步其吸附挑选性和吸附功能[8]。
2、钠化膨润土的X射线衍射分析（XRD）：膨润土X射线衍射（XRD）分析成果见图l。膨润土原土的层距离为1.527 nm，相当于蒙脱石结构层（0.961nm）与二层吸附水分子厚度之和，标明此原土为钙基膨润土[9]。钠化改性后，主衍射峰位向大视点方向偏移，底面距离减小到1.241nm。阐明原钙基膨润土层间域中的钙阳离子己经被水化半径更小的钠离子置换，钙基膨润土被改性为钠基膨润土[10]。
（二）钠化膨润土吸附含油废水的实验
1、投加量对吸附作用的影响：在温度为20℃、吸附时刻为60min及含油废水浓度为156mg/L的情况下，膨润土用量别离为lg/L、2g/L、3g/L、4g/L、5g/L、6g/L，做吸附实验，实验成果见图2。从图2可看出，跟着投加量的添加，吸附作用显着增强，当投加量为3.0g/L时的吸附作用到达55％左右，但当再持续添加投加量时，吸附根本到达饱满，除油率根本不变吸附负载量开端下降。跟着膨润土用量的添加，膨润土的阳离子交流总量也添加，一起膨润土表面的负电性削减，正电性添加，吸附除油作用进步起伏较大，而当到达饱满阳离子交流量时，吸附去油的作用根本坚持不变，要想到达较好的吸附作用，有必要挑选适宜的膨润土用量，使之最大极限地进步去除率和吸附负载量，因而挑选适宜的膨润土用量为2.5g/L。
2、吸附时刻对吸附作用的影响：在吸附剂用量为2.5g/L、含油废水浓度为156mg/L、溶液初始pH值为7.0及温度为20℃的情况下，改动吸附时刻，做一组吸附实验，实验成果见图3。
从图3可看出，钠化膨润土对油的吸附跟着吸附时刻的延伸其吸附作用一向呈上升趋势，直至最终到达饱满阶段。吸附时刻为60min时，溶液中油的去除率为58.4％；吸附时刻超越60min后，吸附作用改动不大，简直趋近饱满阶段，标明此刻的吸附已呈平衡状况。发作这种现象的原因或许是，开始的快速吸附是一种表面作用，吸附速率比较快；随后的缓慢吸附是有机污染物向膨润土内部孔隙迁移扩散的进程，吸附速率比较缓慢。
3、溶液pH值对吸附作用的影响：在温度20℃、膨润土用量2.5g/L、吸附时刻60mm及含油废水浓度156mg/L的情况下，改动溶液的pH值，做吸附实验，实验成果见图4。
从图4可看出，跟着溶液初始pH值的添加，钠化膨润土对油的吸附率添加。在pH值5.04时，吸油率最大；当溶液pH＞5．04时，吸油率显着呈下降趋势。分析原因或许是因为：在强酸性条件下，H+能中和油粒子表面的负电荷层，破坏了其稳定性，增强了除油作用；在弱酸性条件下，H+在必定程度上能与层间的钠离子发作交流反响[9]，改动了本身的性质，影响了除油作用。
4、吸附等温曲线：在温度为1～30℃，测定不同平衡浓度时，油在改性膨润土和原土中的吸附量，得到等温吸附曲线。图5为在20℃时，2种膨润土的等温吸附曲线。跟着油的平衡浓度的增大，平衡吸附量添加，且钠化改性膨润土吸附量显着高于原土。
别离用Langmuir和Freundlich等温公式对所测等温曲线进行回归处理，回归得出的Langmuir和Freundlich等温方程参数见表2。
由表2中的席可知，回归成果呈杰出的线性，标明Langmuir等温方程和Freundlich等温方程都能很好地描绘膨润土对油的吸附。最大吸附量Q0、吸附常数KF等与吸附量有关的常数都跟着吸附温度的升高而减小，n值大于1，阐明晰油在膨润土上的吸附简单进行。
三、定论
（一）悬浮法制备的钠化膨润土，各种表征数据标明，钠离子现已进入膨润土的层间结构，且层距离发作了改动，有利于吸附功能的进步。
（二）使用单要素实验调查了钠化膨润土吸附含油废水的各种要素对吸附功率的影响，断定最佳的吸附条件为：吸附剂用量2.5g/L，pH值在5左右，吸附时刻为60min。
（三）平衡吸附量Q与平衡浓度C之间的联系契合Fretmdlich和Langmuir等温吸附方程。
参阅文献
[1]杨云霞,张晓健.我国油田采出水处理回注的现状及技能发展[J]．工业给排水,2000,26(7)：32－35．
[2]桑义敏,李发作,何绪文,等.含油废水性质及其处理技能[J]．化工环保,2004，24：94－97．
[3]龙川,柯水洲,洪俊明,等.含油废水处理技能的研讨进展[J]．工业水处理,2007,27(8)：4－7．
[4]马立艳,关卫省,王新刚.混凝－超滤处理舍油废水的实验研讨[J].水处理技能,2006,3201)：74－76．
[5]李博,任瑞晨,李彩霞.正交实验法制备球团矿复合粘结剂[J].辽宁工程技能大学,2007,27（增）：292－293．
[6]叶新才,王占,赵宇宁.改性膨润土处理石化含油废水实验研讨[J].非金属矿，2004,27(2)：41－43．
[7]孙洪良,朱利中.膨润土纳米复合材料的制备、表征及吸附功能研讨明.无机化学学报,2007,23(7)：1148－1152．
[9]侯莉,易发成,周佳荣.对钙基膨润土钠化改型研讨[J].中国矿业,2006,15(12)：77－79．
[10]邱俊,张言贵,吕宪俊.两不同晶体特征蒙脱石的钠化及功能差异研讨[J].化工矿藏与加工,2007,10：16－19．
