粉煤灰处理含铜废水的试验研究.pdf

1、粉煤灰综合利用F L YA S HC o M P R E H E N S I V EU T I L I Z A T I o N2 0 1 0N O 4粉煤灰处理含铜废水的试验研究S t u d yo nt r e a t i n gC o p p e r C o n t a i n i n gW a s t e w a t e rb yf l ya s h林立君1，贺君2(1 大庆石油学院秦皇岛分院，河北秦皇岛0 6 6 0 0 4；2 燕山大学环境与化学工程学院，河北秦皇岛0 6 6 0 0 4)摘要：对粉煤灰处理含铜废水的各种因素进行了研究，结果表明：振荡时间为2 h、粉煤灰投加量为3 9

2、、废水p H 值为中性或偏碱性等条件下，可使含C u 2+废水的去除率达到9 8 3 8，且工艺简单，操作方便，成本低廉。关键词：粉煤灰；含铜废水；吸附中图分类号：X 7 0 3 1文献标识码：B文章编号：1 0 0 5-8 2 4 9(2 0 1 0)0 4-0 0 2 5-0 3含铜废水主要来自冶炼、金属净化、电镀、印染、造纸等工业生产，其中离子态、络合态的铜，都无法生物降解，大量含铜工业废水如果不经处理直接排入河流、湖泊中不仅严重危害水生生物的生存，也会通过食物链积累进而威胁人类的生存，严重破坏生态系统。因此为了防止大量含铜工业废水危害生态系统，就必须在其排放前降低废水中铜的浓度。目前，

3、国内外废水中铜的去除方法主要有化学法、离子交换法、膜分离法、吸附法、生物法等，使铜离子沉淀而去除达标。这些方法虽然有效，但成本很高。粉煤灰表面疏松多孔，比表面积大，表面能高，且存在着许多铝、硅等活性点，所以粉煤灰具有较强的吸附性能，其在污水处理中有着广阔的应用，如处理含H e、H 9 2+、C r 3+、印染等废水，方法简单，成本低廉qJ。本文主要研究在改变各种影响因素的条件下，粉煤灰对溶液中c u 2+的去除效率。l 粉煤灰处理含铜废水机理粉煤灰具有物理、化学吸附特性。物理吸附取决于粉煤灰的多孑L 性和比表面积，比表面积越大，吸附能力越强。化学吸附主要是由于其表面具有大量S i 0 一S i

4、 和A 1 0 一A 1 键与有一定极性的分子产生偶极一偶极吸附，或是阴离子与粉煤灰中次生的带正电荷的硅酸铝、硅收稿日期：2 0 1 0-0 3-2 3第一作者：林立君 1 9 7 6 一)女。讲师。主要从事固体废物资源化研究。酸钙、硅酸铁之间形成离子交换或离子对吸附。粉煤灰去除废水中有害物质主要是通过吸附，但在一定条件下，也有一定的絮凝沉淀和过滤作用 J。另外，粉煤灰是多种颗粒的机械混合物，孔隙率较大，因此，废水通过粉煤灰时，粉煤灰也能够过滤截留一部分悬浮物，但是粉煤灰的沉淀和过滤只能对吸附起补充作用。2试验2 1 试验材料(1)分析纯硝酸、柠檬酸铵、乙醇、双环己酮革酰二腙、硼酸、硫酸、盐酸

5、、氢氧化钠、五水硫酸铜(用于配制含C u“模拟废水)、中性红指示剂。(2)粉煤灰：取自于燕山大学燃煤锅炉的麻石水膜除尘器后(小于1 0 0 目的占8 0)，使用前，过筛去杂后烘干待用。其主要化学成分是S i O：，A 1：0，还含有一定量的C a O，F e：0，等，这些成分具有吸附性。同时，粉煤灰呈多孑L 性蜂窝组织，具有很大的比表面积，可作为一种固体吸附剂。2 2 试验方法在2 5 0 m L 的锥形瓶中，加入1 5 0 m L 含铜废水和一定量的粉煤灰，改变振荡时间、粉煤灰投加量、含铜废水的浓度、溶液p H 值、试验温度等参数进行试验，最后分别用0 4 5 I x m 的滤膜将两相分离，

6、取滤液2 m L，采用双环己酮草酰二腙分光光度法(B C O 比色法)进行C u 2+浓度的测定。2 5 2 0 1 0N O 4粉煤灰综合利用F L Y A S HC O M P R E H E N S I V EU T I L I Z A T I O N3 结果与讨论3 1 振荡时间与去除率的关系在室温为2 0。C，控制溶液p H 值为5 5，分别称取1 9 粉煤灰，投入到1 5 0 m L 含C u 2+分别为1 0 m g L、3 0 m g L、6 1m g L 的若干烧杯中，并将其放在六联搅拌器上震荡。在震荡0 5，1 0，1 5，2 0，2 5，3 0 h 后，依次取出烧杯，用0 4 5 I z m 的滤膜将两相分离，测定结果如图l。由图1 可见，当震荡时间达2h，反应基本上达到平衡，原因是粉煤灰。吸附主要是物理吸附，吸篷附一定时期后，渐趋于饱和，吸附速度变慢，因此确定实验反应时间为2h。3 2 粉煤灰投加量与去除率的关系 O 骘，L 1 0 哪曲百l 呻L时间l i n图1 震荡时间对去除率的影响在室内温度为2 0。C，控制溶液p H 为5 5，分别将0 6，1 5，2