酸改性粉煤灰在工業(yè)廢水中的應用范文
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工業(yè)廢水作為當今水污染的主要源頭之一，具有成分復雜、含重金屬離子、不利于生物降解等特點，是目前國內外水處理的難點和熱點之一。粉煤灰(改性粉煤灰處理校園生活污水的研究)是發(fā)電廠鍋爐高溫燃燒后排出的廢渣。我國作為燃煤大國每年約有1億噸粉煤灰被排放，據統(tǒng)計只有約30%的粉煤灰被加以利用，剩余的粉煤灰則直接排放不僅造成了環(huán)境的污染而且占用了大量的土地。粉煤灰具有顆粒小比表面積大、吸附能力強等優(yōu)點，可以用來治理工業(yè)廢水，不僅可以粉煤灰占地問題而且能節(jié)省處理費用。因此，如何高效的利用粉煤灰治理工業(yè)廢水成為國內外學者研究的重點。
1酸對改性粉煤灰的影響
1.1酸濃度對粉煤灰的影響研究表明被酸浸泡后的粉煤灰的比表面積會增大，增強吸附效果，但是不同的酸對粉煤灰的影響不同。相會強等以PO43-濃度為8.13mg/L的廢水為原水，采用不同濃度（2mol/L、0.2mol/L、0.02mol/L）的鹽酸、硫酸以及混合酸對粉煤灰處理后對含磷廢水進行試驗。當采用不同濃度同類酸改進后的粉煤灰對含磷廢水處理時，發(fā)現不同濃度的酸改性粉煤灰都可以將含磷廢水降低到排放標準。當用0.02mol/L的硫酸改性粉煤灰將PO43-濃度降低到0.5mg/L以下時，此時出水pH值為12左右。雖然PO43-能夠滿足排放標準但是pH值無法達到排放標準。隨著濃度的增大，出水的pH值會逐漸靠近中性范圍，當采用濃度為2mol/L的硫酸改性粉煤灰將PO43-濃度降低到排放標準時，出水pH值為4~10。試驗結果表明，采用較高濃度的酸改性粉煤灰可以使得出水濃度及pH值達到排放標準。
1.2不同酸對改性粉煤的影響于衍真等將烘干的粉煤灰加入到2mol/L的鹽酸、硫酸以及1mol/L的鹽酸、硫酸的混合液中進行攪拌得到酸改性粉煤灰，利用得到的不同種類的酸改性粉煤灰處理工業(yè)廢水。試驗結果表明，鹽酸改性粉煤灰可以浸出1.36%鐵比硫酸改性粉煤灰高出0.8%，但鹽酸改性粉煤灰在浸出鋁的效果上較差，遠低于硫酸改性粉煤灰。而混合酸改性粉煤灰在浸出鐵、鋁、硅的效果上都能穩(wěn)定在一個較高的水準上，因此于衍真等認為混合酸改性粉煤灰要優(yōu)于其他兩種酸改性粉煤灰。于曉彩等也通過試驗研究發(fā)現，在原水為造紙廢水，COD在800~1500mg/L的條件下，利用混合酸改性粉煤灰對廢水進行處理，去除率能夠達到63.4%。但相會強等認為，在酸濃度相同條件下硫酸改性粉煤灰可以將含磷廢水降低到0.15mg/L，去除率高達98.12%排放標準，而投加量只需要投加5g/L遠低于鹽酸改性粉煤灰20g/L和混合酸改性粉煤灰10g/L。因此，在今后的試驗研究中可以將不同酸對改性粉煤的影響作為研究方向，探究粉煤灰經何種酸的改進后可以獲得較好的廢水處理效果。
2酸改性粉煤與其他改性粉煤灰的比較
與粉煤灰相比改性粉煤灰在處理工業(yè)廢水方面具有廣泛的前途和良好的應用價值，但不同物質對粉煤灰進行改造后對廢水的處理效果不同。李松等以COD為268.5mg/L、NH4+-N為45.8mg/L、pH值在7.56的校園生活污水作為試驗用水，采用堿改性粉煤灰和酸改性粉煤灰對其進行處理。試驗結果表明，酸改性粉煤灰可以去除68.8%的NH4+-N，COD的去除率也可以穩(wěn)定在75.4%，總大腸菌群的去除率高達95.3%。但堿改性粉煤灰對NH4+-N、TN、COD以及總大腸菌群的去除率均高于酸改性粉煤灰。因此，李松等認為堿改性粉煤灰優(yōu)于酸改性粉煤灰。但朱靜等認為酸改性粉煤灰對廢水的處理效果強于堿改性粉煤灰。朱靜等以總銻為28.611mg/L、總礦為0.0246mg/L的銻礦廢水作為試驗用水，在pH為7.04、DO為1.661mg/L的條件下進行試驗。結果表明，酸改性粉煤灰對總銻的去除率可以達到99.82%與堿改性粉煤灰相比高出51.25%，并且被酸改性粉煤灰處理后的銻礦廢水中所含的丁基黃藥的濃度小于0.0185mg/L，而堿改性粉煤灰則達到了0.252mg/L。于衍真等也認為酸改性粉煤灰對廢水的處理效果要優(yōu)于其他改性粉煤灰。分析原因可能是因為處理對象不同造成改性粉煤灰的處理效果不同。因此，在今后的試驗研究中可以對此進行更深一步的探討，探究何種改性粉煤灰進行工業(yè)廢水、生活污水處理時可以獲得良好的去除效果。
3結語
粉煤灰經酸處理后可以大幅度的提升吸附功能及比表面積，在處理工業(yè)廢水方面具有良好的應用前景。但不同種類的酸改性粉煤灰在不同條件下對廢水的處理效果不同，因此在今后的研究中需要探討以下幾個方面：⑴哪種類型的酸改性粉煤灰可以較好的應用于工業(yè)廢水⑵使用過的酸改性粉煤灰如何進行回收再利用⑶經堿、其他物質改良的改性粉煤灰對工業(yè)廢水處理效果方面的研究報道較少，可針對此方面進行研究并與酸改性粉煤灰進行比較，探究何種類型改性粉煤灰對工業(yè)廢水的處理效果最好。
作者：李建豐 單位：沈陽建筑大學市政與環(huán)境工程學院