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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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：
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