摘要: 本試驗(yàn)利用硫酸溶液對(duì)粉煤灰進(jìn)行改性，研究了改性粉煤灰對(duì)制革廢水的處理效果及其影響因素。試驗(yàn)結(jié)果表明，經(jīng)酸處理后的改性粉煤灰對(duì)制革廢水具有較好的處理效果。

關(guān)鍵詞:粉煤灰;制革廢水;改性;吸附性能

1 前言

粉煤灰是燃煤電廠產(chǎn)生的固體廢棄物，其主要化學(xué)成分為SiO₂、Al2O3、Fe₂O₃、CaO和未燃炭，并含有少量K、P、S、Mg等化合物和As、Cu、Zn等微量元素。粉煤灰具有較大的比表面積，大量活性點(diǎn)可與吸附質(zhì)發(fā)生化學(xué)吸附和物理吸附，所以粉煤灰有很強(qiáng)的吸附能力，可應(yīng)用于水處理領(lǐng)域。

制革廢水具有pH變化范圍大、色度高、污染物種類多、成分復(fù)雜等特點(diǎn)，具有較高的COD、SS、色度，且含有S ^2-和鉻等有毒化合物，屬較難處理的工業(yè)廢水。本試驗(yàn)利用粉煤灰的吸附性能，研究經(jīng)酸處理的改性粉煤灰對(duì)制革廢水的處理效果及其影響因素。

2 試驗(yàn)內(nèi)容與方法

試驗(yàn)用粉煤灰取自某電廠，其主要化學(xué)成分見表1。將粉煤灰和1.0mol/L的硫酸溶液混合，在常溫條件下攪拌反應(yīng)，反應(yīng)后的粉煤灰與浸取液一起烘干碾碎，即制得試驗(yàn)所用的改性粉煤灰。

試驗(yàn)用水取自某制革廠，廢水中COD為2000mg/L、SS為1800mg/L、硫化物為40mg/L、色度為800倍、總鉻為20mg/L、pH值為8.6。取水樣于燒杯中，加人適量改性粉煤灰，攪拌反應(yīng)30min，靜置20min，取上層清液測(cè)定COD、SS、色度、硫化物、總鉻的去除率。試驗(yàn)中所采用的分析方法均按照國(guó)家環(huán)?？偩职l(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)方法。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

3.1粒徑對(duì)改性粉煤灰性能的影響

用磨碎機(jī)將粉煤灰磨碎并用分樣篩將粉煤灰篩分成6種不同粒徑的顆粒。利用不同粒度的改性粉煤灰對(duì)制革廢水中的雜質(zhì)進(jìn)行吸附試驗(yàn)，單位重量改性粉煤灰對(duì)雜質(zhì)的吸附值測(cè)試結(jié)果見表2。

由表2可知，粉煤灰粒徑越細(xì)比表面積越大，單位吸附量就越大，但粒度達(dá)到180目后其吸附性能變化不大，因此試驗(yàn)中選中180目以下的改性粉煤灰處理制革廢水。

3.2投加量對(duì)處理效果的影響

取不同量的180目以下的改性粉煤灰置于1L燒杯中，分別加入500mL廢水，攪拌30min后靜置20min，取上清液測(cè)定出水水質(zhì)，結(jié)果見表3。

由表3可知，改性粉煤灰投加量越大，對(duì)制革廢水的處理效果越好，當(dāng)投加量達(dá)到20g時(shí)，再增加投加量，各污染物的去除率提高較小，故最佳粉煤灰投加量為40g/L。

3.3不同沉淀時(shí)間下的上清液高度

取適量改性粉煤灰置于1L燒杯中，加入500mL廢水，攪拌30min后將廢水倒入500mL量筒中觀察不同沉降時(shí)間的上清液高度，試驗(yàn)結(jié)果見圖1。由試驗(yàn)結(jié)果看，改性粉煤灰處理制革廢水沉降過程較快，12～16min基本完成沉降過程，且完全沉降后污泥體積較小。

3.4溫度對(duì)處理效果的影響

取180目以下粉煤灰20g置于燒杯中，調(diào)節(jié)廢水的溫度，加入燒杯中攪拌30min靜置20min后，取上清液測(cè)定廢水水質(zhì)，考察溫度對(duì)處理效果的影響。試驗(yàn)結(jié)果見圖2。

在10℃～50℃的范圍內(nèi)，溫度對(duì)COD的去除率基本沒有影響，而對(duì)總鉻的去除率卻有很大影響。在溫度不超過30℃的范圍內(nèi)，總鉻去除率在95%以上，而當(dāng)溫度繼續(xù)升高時(shí)，去除率下降比較明顯，溫度達(dá)50℃時(shí)，去除率下降至80.2%。改性粉煤灰對(duì)總鉻的吸附反應(yīng)是自發(fā)進(jìn)行的放熱反應(yīng)，溫度升高會(huì)導(dǎo)致對(duì)總鉻的吸附性能降低，去除率下降，因此在實(shí)際應(yīng)用中，可在常溫條件下進(jìn)行。

4 結(jié)論

經(jīng)酸處理改性后的粉煤灰吸附能力增強(qiáng)，對(duì)制革廢水中各污染物具有較好的處理效果，試驗(yàn)結(jié)果表明：

（1）在常溫條件下，改性粉煤灰粒度在180目以下、投加量40g/L、攪拌反應(yīng)30min，制革廢水中的COD、SS、色度、硫化物、總鉻的去除率分別為72.6%、92.4%、98.2%、66.9%、97.6%。且改性粉煤灰沉降過程較快，12～16min內(nèi)基本完成沉降過程，完全沉降后污泥體積較小。

（2）溫度對(duì)處理效果有一定的影響。在10℃～50℃的范圍內(nèi)，溫度對(duì)COD的去除率基本沒有影響，而對(duì)總鉻的去除率卻有很大影響。溫度由30℃升高至50℃時(shí)，總鉻的去除率由95.3%下降到80.2%。

（3）改性粉煤灰處理制革廢水具有較好的處理效果，應(yīng)用于小型制革企業(yè)的污水處理，可有效降低制革企業(yè)的污水處理成本，具有很好的應(yīng)用前景。

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