用此改性粉煤灰处理Cr6+可以一次性完全去除,不需要添加剂。适当的延长反应时间可以提高总铬去除率和pH值。
朱洪涛[7]等通过实验确定盐酸为粉煤灰活化剂,在室温条件下用8mol/L的盐酸,浸泡粉煤灰24h,然后在150℃下烘干至恒重,得到改性粉煤灰,影响含铬废水去除率最重要的因素是改性粉煤灰投加量,其次是pH值和振荡时间,在改性灰投加量20g/ L、吸附时间90min、pH值为6时,可达Cr6+ 的最佳除率93. 2% 。改性粉煤灰对Cr6+ 吸附速率随着Cr6+ 浓度的增加而加快。同时改性粉煤灰对Cr6+ 的吸附符合Langmiur 模型。原灰处理含铬废水达到吸附平衡的时间为120min,改性灰为90min,即改性灰更易达到平衡,且吸附平衡时改性灰对Cr6+ 的去除率可达93. 2% ,明显高于原灰对Cr6+ 的去除率51. 0%。
闫春艳[8]等将粉煤灰在150℃ 下烘干至恒重、 磨细、 过120目筛。然后按150g粉煤灰加入100mL硫酸(浓度为2mol/L)的比例进行混合,在室温下搅拌浸泡4h,静置12h,过滤洗至pH值为中性,在105℃下烘干即得改性粉煤灰,由于粉煤灰中含有大量的Fe、Al、Ca等成分,在与硫酸的反应中被溶解出来,破坏了其有序结构,使粉煤灰表面及内部形成较多的孔隙,比表面积增大,表面活性增强,从而提高了粉煤灰的吸附能力。在室温、pH 中性条件下,将改性粉煤灰3. 0g投加到50mL质量浓度为40mg /L的Cr(V I)模拟废水中,吸附60min,Cr( VI)的去除率可达100%。粉煤灰经酸性改性后比未改性前对Cr( VI)的吸附效果好。
1.2对含铜废水的处理
铜在环境中通常以二价离子状态存在,其中离子态、络合态的铜都无法生物降解,冶炼、金属净化、电镀等行业产生的含铜废水用化学法、离子交换法、生物法等可以使离子沉淀去除达标,但成本高。利用粉煤灰做净化剂,处理含铜废水,可达到排放标准,成本低廉。
曾芳[9]等研究表明粉煤灰有较高的吸附活性,主要是物理吸附。低浓度有利于Cu2+的吸附,由于粉煤灰中的活性成分主要是一些碱性物质,溶液的pH值对吸附有很大的影响,在pH值为1.5~7时,溶液中Cu2+的去除率随着pH值增大而增加,当pH值为7~9时,随pH值增大去除率增加缓慢,当pH值大于10.5时,去除率下降。通过正交试验表明,影响去除率的因素pH>投加量>振荡时间,向水样浓度为5mg/L,体积为50mL的含铜废水中加入10mg粉煤灰,在pH为9的条件下,振荡90min,废水中铜离子的去除率可达93%。
顾婷[10]等用粒径为8mm左右圆球形内有许多微孔,比表面积很大,表面存有Al、Si等活性点有较强吸附能力的粉煤灰作为基质滤料去除废水中的Cu2+,采用二乙基二硫代氨基甲酸钠分光光度法测定吸附过滤液中的剩余Cu2+的浓度。结果表明在20℃的条件下用20g滤料处理浓度为10.0 mg/L的含铜废水,反应20min,在废水体积为25mL~50mL时随废水体积的增加Cu2+的单位吸附量迅速下降,废水体积为60mL时吸附量趋于平缓,Cu2+浓度的增加有利于单位吸附量的增加,但去除率会下降。温度也影响Cu2+去除率,在40℃以下时,适宜于处理低浓度含Cu2+废水。当温度>40℃时,随温度的升高,去除效率明显增大,当温度是85℃时,吸附去除率达91.43%,因此,直径8mm的粉煤灰滤料特别适合处理含Cu2+高温废水。
孙霞[11]等,以粉煤灰为原料,采用两步水热合成法制备分子筛,在硅铝凝胶中m(SiO2):m(Al2O3)分别为1.7和2.9的条件下制备得到单相态NaA型分子筛和X型分子筛,在25℃,溶液初始pH为3,Cu2+质量浓度为50mg/L,溶液体积为100mL的条件下,加入NaA型分子筛1.5g,吸附30min的条件后,可达到最佳处理效果,Cu2+的去除率为95.3%。在相同条件下,由于粒径大小不同单相态NaA型分子态比X型分子态的处理效果好,在制备分子筛的过程中控制温度在100℃的低温下有利于NaX型分子态的形成。在应用本法处理含铜废水时要控制温度,尽可能的多生成单相态NaX型分子筛晶体。
周托[12]等以m(SiO2) :m(A2O3)= 3. 68的粉煤灰为原料,通过碱熔融预处理,水