改性粉煤灰处理制革废水试验研究
摘要: 本试验利用硫酸溶液对粉煤灰进行改性,研究了改性粉煤灰对制革废水的处理效果及其影响因素。试验结果表明,经酸处理后的改性粉煤灰对制革废水具有较好的处理效果。
关键词:粉煤灰;制革废水;改性;吸附性能
1 前言
粉煤灰是燃煤电厂产生的固体废弃物,其主要化学成分为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。粉煤灰具有较大的比表面积,大量活性点可与吸附质发生化学吸附和物理吸附,所以粉煤灰有很强的吸附能力,可应用于水处理领域。
制革废水具有pH变化范围大、色度高、污染物种类多、成分复杂等特点,具有较高的COD、SS、色度,且含有S 2-和铬等有毒化合物,属较难处理的工业废水。本试验利用粉煤灰的吸附性能,研究经酸处理的改性粉煤灰对制革废水的处理效果及其影响因素。
2 试验内容与方法
试验用粉煤灰取自某电厂,其主要化学成分见表1。将粉煤灰和1.0mol/L的硫酸溶液混合,在常温条件下搅拌反应,反应后的粉煤灰与浸取液一起烘干碾碎,即制得试验所用的改性粉煤灰。
试验用水取自某制革厂,废水中COD为2000mg/L、SS为1800mg/L、硫化物为40mg/L、色度为800倍、总铬为20mg/L、pH值为8.6。取水样于烧杯中,加人适量改性粉煤灰,搅拌反应30min,静置20min,取上层清液测定COD、SS、色度、硫化物、总铬的去除率。试验中所采用的分析方法均按照国家环保总局发布的标准方法。
3 实验结果与分析
3.1粒径对改性粉煤灰性能的影响
用磨碎机将粉煤灰磨碎并用分样筛将粉煤灰筛分成6种不同粒径的颗粒。利用不同粒度的改性粉煤灰对制革废水中的杂质进行吸附试验,单位重量改性粉煤灰对杂质的吸附值测试结果见表2。
由表2可知,粉煤灰粒径越细比表面积越大,单位吸附量就越大,但粒度达到180目后其吸附性能变化不大,因此试验中选中180目以下的改性粉煤灰处理制革废水。
3.2投加量对处理效果的影响
取不同量的180目以下的改性粉煤灰置于1L烧杯中,分别加入500mL废水,搅拌30min后静置20min,取上清液测定出水水质,结果见表3。
由表3可知,改性粉煤灰投加量越大,对制革废水的处理效果越好,当投加量达到20g时,再增加投加量,各污染物的去除率提高较小,故最佳粉煤灰投加量为40g/L。
3.3不同沉淀时间下的上清液高度
取适量改性粉煤灰置于1L烧杯中,加入500mL废水,搅拌30min后将废水倒入500mL量筒中观察不同沉降时间的上清液高度,试验结果见图1。由试验结果看,改性粉煤灰处理制革废水沉降过程较快,12~16min基本完成沉降过程,且完全沉降后污泥体积较小。
3.4温度对处理效果的影响
取180目以下粉煤灰20g置于烧杯中,调节废水的温度,加入烧杯中搅拌30min静置20min后,取上清液测定废水水质,考察温度对处理效果的影响。试验结果见图2。
在10℃~50℃的范围内,温度对COD的去除率基本没有影响,而对总铬的去除率却有很大影响。在温度不超过30℃的范围内,总铬去除率在95%以上,而当温度继续升高时,去除率下降比较明显,温度达50℃时,去除率下降至80.2%。改性粉煤灰对总铬的吸附反应是自发进行的放热反应,温度升高会导致对总铬的吸附性能降低,去除率下降,因此在实际应用中,可在常温条件下进行。
4 结论
经酸处理改性后的粉煤灰吸附能力增强,对制革废水中各污染物具有较好的处理效果,试验结果表明:
(1)在常温条件下,改性粉煤灰粒度在180目以下、投加量40g/L、搅拌反应30min,制革废水中的COD、SS、色度、硫化物、总铬的去除率分别为72.6%、92.4%、98.2%、66.9%、97.6%。且改性粉煤灰沉降过程较快,12~16min内基本完成沉降过程,完全沉降后污泥体积较小。
(2)温度对处理效果有一定的影响。在10℃~50℃的范围内,温度对COD的去除率基本没有影响,而对总铬的去除率却有很大影响。温度由30℃升高至50℃时,总铬的去除率由95.3%下降到80.2%。
(3)改性粉煤灰处理制革废水具有较好的处理效果,应用于小型制革企业的污水处理,可有效降低制革企业的污水处理成本,具有很好的应用前景。
参考文献:
[1] 李亚峰,孙凤海,等.粉煤灰处理废水的机理及应用[J].矿业安全与环保, 2001,28(2):30-32.
[2] 杨崇豪,周瑞云.粉煤灰技术在污水处理中的应用研究及存在问题讨论[J].环 境污染治理技术与设备,2003,4(2):49-53.
[3] 吴向阳,仰榴青.粉煤灰在污水处理中的应用[J].江苏理工大学学报(自然科 学版),2000,21(4):48-51.
使用微信“扫一扫”功能添加“谷腾环保网”