粉煤灰在废水处理中的应用12-20

粉煤灰在废水处理中的应用

近年来，我国的能源工业稳步发展，带来了粉煤灰排放量的急剧增加，我国每年排渣量已达3000万吨，因此粉煤灰的处理和利用问题引起人们广泛的关注。粉煤灰是一种多孔性松散固体集合物，粉煤灰的主要成分为SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO和未燃炭，其中铝、铁、硅等活性点能与污染物质通过化学键发生结合。粉煤灰还含有少量K、P、S等化合物和Cu、Zn等微量元素。由于粉煤灰特殊的结构特点和理化性质，可用于废水处理，粉煤灰处理废水的机理主要是吸附作用，包括物理吸附和化学吸附。物理吸附指粉煤灰与吸附质间通过分子间引力产生吸附。这一作用取决于粉煤灰的多孔性和比表面积，比表面积越大，吸附效果越好。化学吸附是指粉煤灰表面存在大量的铝、铁、硅等活性点，能与吸附质通过某种化学作用发生结合，形成离子交换吸附[1]。又由于粉煤灰各颗粒间的化学成分并不完全一致，将粉煤灰进行改性后可以提高对特定废水得净化能力。

1重金属废水中的应用

1.1对含铬废水的处理

含铬矿石的加工冶炼、制金、金属表面处理、皮革、印染等行业都会产生大量的含铬废水。水体中铬污染主要是三价铬和六价铬，六价铬的毒性比三价铬大100倍而且六价铬的化合物有致癌作用。用粉煤灰处理含铬废水可以达到排放标准，以废治废成本低。

张顺成[2]等将粉煤灰、粘土及木炭粉按85：10：5的比例混合利用电热鼓风干燥箱干燥至恒重后冷却至室温，利用连续投料粉碎机粉碎物料并通过150um方孔筛，将烘干后的料球置入高温箱式电阻炉内在1150℃下焙烧保温60min后制的吸水率为33.35%，抗压为636N，达到轻质滤料标准的粉煤灰陶粒。用此陶粒处理浓度为0~200 mg/L，流量为0.05m3·h-1的含Cr3+废水，由于温度对Cr3+去除率影响较小，所以在室温下进行，在pH>4.5，接触时间为37.7min时处理效果最好，可达99%以上，但当pH值大于7.5后，pH值对Cr3+的去除率几乎无影响。

孙霞[3]等将粉煤在180℃的条件下干燥2h，去除有机质，将10g干燥后的粉煤灰溶于100mL，2mol/L的NaOH2溶液中在80℃下搅拌2h然后在100℃的条件下干燥过夜，形成结构松散并具有大量沸石分子筛晶体结构的碱溶粉煤灰。碱改后的粉煤灰和未碱改的粉煤灰对Cr6+的吸附平衡时间分别为30min、120min，即碱改后的粉煤灰其吸附速度较粉煤灰快。在碱溶粉煤灰质量浓度为15g/L时处理含铬废水，最佳反应时间为30min，pH为5~6,反应温度为25~35℃时，碱溶粉煤灰对质量浓度为50 mg/L的含Cr6+废水去除率达88.56%。

王如一[4]等通过酸浸工序处理粉煤灰，有利于溶出Al3+、Fe3+，同时包含H2SiO3等成分。Al3+、Fe3+有利于絮凝反应进行，H2SiO3可以补收悬浮颗粒，综合作用可以有效地去除废水中的SS，色度，COD。

赵艳锋[5]等研究表明，在温度为25℃，pH为2的条件下，向100mL浓度为100 mg/L的含铬废水中加入2g粉煤灰振荡180min，可达最大去除率为81.34%，但用V（HCl）：V（H2SO4）=1：3的浸泡液浸泡粉煤灰2小时后，按上述条件处理含铬废水，去除率达到95%以上。经酸改性后的粉煤灰表面变得粗糙能够打开粉煤灰封闭的孔道，增大空隙，增大比表面积，所以吸附能力提高。

樊学娟[6]等通过正交实验表明，酸对提高粉煤灰活性很重要，用0.96mol/L的HCl、20mgFe、0.1g粉煤灰，在50℃的条件下，搅拌10min制的改性粉煤灰，用此粉煤灰处理100mL

6+浓度为10 mg/L、pH为3的含铬废水，处理10min，Cr的去除率为100%，总铬去除良好，