改性粉煤灰處理制革廢水試驗研究
摘要: 本試驗利用硫酸溶液對粉煤灰進(jìn)行改性，研究了改性粉煤灰對制革廢水的處理效果及其影響因素。試驗結(jié)果表明，經(jīng)酸處理后的改性粉煤灰對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，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。本試驗利用粉煤灰的吸附性能，研究經(jīng)酸處理的改性粉煤灰對制革廢水的處理效果及其影響因素。
2 試驗內(nèi)容與方法
試驗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，即制得試驗所用的改性粉煤灰。
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試驗用水取自某制革廠，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，取上層清液測定COD、SS、色度、硫化物、總鉻的去除率。試驗中所采用的分析方法均按照國家環(huán)？偩职l(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)方法。
3 實驗結(jié)果與分析
3.1粒徑對改性粉煤灰性能的影響
用磨碎機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制革廢水中的雜質(zhì)進(jìn)行吸附試驗，單位重量改性粉煤灰對雜質(zhì)的吸附值測試結(jié)果見表2。
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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，取上清液測定出水水質(zhì)，結(jié)果見表3。
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由表3可知，改性粉煤灰投加量越大，對制革廢水的處理效果越好，當(dāng)投加量達(dá)到20g時，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間的上清液高度，試驗結(jié)果見圖1。由試驗結(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。
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3.4溫度對處理效果的影響
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，取上清液測定廢水水質(zhì)，考察溫度對處理效果的影響。試驗結(jié)果見圖2。
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在10℃～50℃的范圍內(nèi)，溫度對COD的去除率基本沒有影響，而對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，去除率下降比較明顯，溫度達(dá)50℃時，去除率下降至80.2%。改性粉煤灰對總鉻的吸附反應(yīng)是自發(fā)進(jìn)行的放熱反應(yīng)，溫度升高會導(dǎo)致對總鉻的吸附性能降低，去除率下降，因此在實際應(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，對制革廢水中各污染物具有較好的處理效果，試驗結(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）溫度對處理效果有一定的影響。在10℃～50℃的范圍內(nèi)，溫度對COD的去除率基本沒有影響，而對總鉻的去除率卻有很大影響。溫度由30℃升高至50℃時，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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