摘要:用酸(硫酸+盐酸)和十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)对粉煤灰进行改性，并用改性后的粉煤灰对酸性橙模拟废水进行脱色处理。通过比较改性粉煤灰对模拟废水的处理效果，确定较优的改性方法和最佳反应条件。实验结果表明，在酸性条件下CTMAB改性粉煤灰对模拟废水的处理效果优于酸改性的粉煤灰。对于50 mL酸性橙模拟废水，在CTMAB改性粉煤灰的投加量为1．2 g、pH为2、温度为20～30℃、吸附时间为30 min时，脱色率和COD去除率分别达到90．3%、78．5%。
关键词:改性粉煤灰吸附酸性橙CTMAB
印染废水是一种成分复杂、有机污染物含量高、色度深、难生物降解的废水，如果未达标排放，不仅危害人体健康还会对水体、土壤及生态系统产生严重的破坏［1］。粉煤灰是火力发电厂排放的固体废物，是一种多孔性的松散固体集合物，其主要成分是SiO2、Al2O3、Fe2 O3、FeO、CaO、MgO，其中CaO和MgO含量较少，比表面积较大，对染料大分子具有一定的吸附能力［2－3］，且价格低廉，因此在废水处理方面具有广阔的应用前景［4］。本文对粉煤灰进行了无机及有机改性研究以提高其吸附性能，并用改性后的粉煤灰对模拟废水进行了处理，探索出了最佳的改性方法及最优化的处理条件。
1·试验部分
1．1试验仪器与药品
试验仪器:ES120—4电子天平(沈阳龙腾电子称量仪器有限公司);7230G可见光分光光度计(上海精密科学仪器有限公司);pHS—25型pH计(上海雷磁仪器厂);78—1型磁力加热搅拌器(杭州仪表电机厂);202—1型电热干燥箱(黄骅市航天仪器厂);TGL—160G台式离心机(上海安亭科学仪器厂)。试验中用到的药品有:H2SO4、HCl、K2 Cr2 O7、(NH4)2Fe(SO4)2、AgSO4、HgSO4、十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)，均为分析纯。酸性橙染料Ⅱ(工业品)，粉煤灰来自本地电厂。
1．2试验方案
1．2．1酸改性粉煤灰的制备
将2 mol/L的HCl溶液和2 mol/L的H2SO4溶液按不同体积比(1∶1、1∶1．5、1∶2、1∶2．5、1∶3、1∶3．5、1∶4)混合，然后取一定量的粉煤灰加入已配制的混酸溶液中，室温下搅拌30 min，过滤烘干，制得混酸改性粉煤灰。
1．2．2 CTMAB改性粉煤灰的制备
配制一系列不同浓度(0．5、1．0、1．5、2．0、2．5 g/L)的CTMAB溶液，取一定量的粉煤灰加入已配制的CTMAB溶液中，30℃下搅拌6 h，过滤烘干，制得CTMAB改性粉煤灰。
1．3分析及计算方法
用分光光度法测定水样的色度，用重铬酸钾法测定水样的COD。根据处理前后水样色度及COD的变化计算去除率。
2·实验结果与讨论
2．1粉煤灰改性条件的确定
2．1．1 HCl∶H2 SO4的体积比对粉煤灰改性的影响
取若干份50 mL 200 mg/L的酸性橙模拟废水放入250 mL锥形瓶中，分别加入1．0 g酸改性后的粉煤灰，磁力搅拌一段时间后离心分离，取其上清液测吸光度。
实验结果如图1所示，当HCl∶H2SO4(体积比，后同)=1∶3时色度去除率最大，达到70．1%。粉煤灰经硫酸和盐酸处理后，其中的铝、铁、硅均可被较好地溶出，这部分带正电荷的离子，不仅能起到中和悬浮胶粒电位的作用，还能与废水中的有机质形成高分子聚合物。随着缩聚反应的不断进行，聚合物的电荷会不断增加，最终使胶体脱稳凝聚以活性硅酸的形式从粉煤灰中溶出，对混凝过程的助凝起较大的作用。粉煤灰经酸处理后，表面变得粗糙，并产生了空洞，增加了粉煤灰颗粒的比表面积，比表面积越大吸附效果就越好，吸附能力就越强［5］。因此，本实验选取HCl∶H2SO4=1∶3。
2．1．2 CTMAB浓度对粉煤灰改性的影响
取若干份50 mL 200 mg/L的酸性橙模拟废水放入250mL锥形瓶中，分别加入1．0 g CTMAB改性的粉煤灰，磁力搅拌一段时间后离心分离，取其上清液测吸光度。
实验表明，在CTMAB的质量浓度为1．5 g/L时，色度去除效果最佳，色度去除率达到87．5%(图2)是因为溶液浓度较低时，吸附能力与溶液平衡浓度成正比，随着浓度的增加吸附能力也增加，当浓度增大到一定值时，达到饱和吸附，吸附量不再随浓度的增大而增大。所以，改性用CTMAB的最佳质量浓度为1．5 g/L。
2．2改性粉煤灰对酸性橙模拟废水吸附效果的影响
2．2．1粉煤灰投加量对吸附效果的影响
取若干份50 mL 200 mg/L的酸性橙模拟废水放入200 mL烧杯中，调节pH=2，然后分别加入不同用量的不同改性剂改性的粉煤灰，室温下磁力搅拌30 min，然后离心分离，取上清液测其吸光度和COD，实验结果见图3、4。
[1][2]下一页>>
相关信息 
推荐企业 推荐企业
推荐企业
您所在的位置：
