化工畢業(yè)論文-粉煤灰在廢水處理中的應(yīng)用與研究進(jìn)展講解

1、學(xué)生畢業(yè)論文論文題目： 粉煤灰在廢水處理中的應(yīng)用與研究進(jìn)展 班級(jí)： 姓名： 學(xué)號(hào)： 指導(dǎo)教師： 起止時(shí)間： 目 錄一、概述5二、粉煤灰處理廢水的機(jī)理5三、粉煤灰的改性6（一）粉煤灰的酸改性法6（二）粉煤灰的堿改性法6四、粉煤灰在水處理中的應(yīng)用7（一）脫色處理7（二）有機(jī)物的去除7（三）重金屬離子的去除7（四）去除氟和磷8五、展望8參考文獻(xiàn)9論 文 摘 要綜述了粉煤灰處理廢水的研究現(xiàn)狀及應(yīng)用情況，分析討論了粉煤灰處理廢水的機(jī)理，并指出應(yīng)用中存在的問題及今后的研究方向。關(guān)鍵詞：粉煤灰 廢水處理 機(jī)理 應(yīng)用AbstractDescribes the research status and appli

2、cation of fly ash waste water treatment, analyzed and discussed the mechanism of fly ash waste water treatment, and pointed out the problems in the application and future research directions.Key words：Fly ash Wastewater treatment Mechanism Application 粉煤灰在廢水處理中的應(yīng)用與研究進(jìn)展 一、概述粉煤灰是一種高分散的微細(xì)顆粒的集合體，其主要化學(xué)成分

3、為SiO2、A1203、Fe203、CaO和未燃炭，另含有少量K、P、S、Mg等化合物和Cu、Zn等微量元素。由于粉煤灰具有較大的比表面積，粉煤灰中大量活性點(diǎn)可與吸附質(zhì)發(fā)生化學(xué)吸附和物理吸附，所以粉煤灰有很強(qiáng)的吸附能力，因此常被應(yīng)用于水處理領(lǐng)域中。二、粉煤灰處理廢水的機(jī)理粉煤灰處理廢水主要利用粉煤灰的吸附作用及絮凝沉淀和過濾作用。粉煤灰的吸附作用包括物理吸附和化學(xué)吸附。前者是指粉煤灰與吸附質(zhì)(污染物分子)間通過分子間引力產(chǎn)生吸附，這一作用由粉煤灰的多孔性及比表面積決定。后者是指粉煤灰存在大量鋁、鐵、硅等活性點(diǎn)，對(duì)水中多數(shù)帶負(fù)電的膠體微粒能進(jìn)行強(qiáng)有力的吸附，產(chǎn)生絮凝作用。再加上粉煤灰中含有助凝劑

4、成分，如Ni、C0、As、Na、Li、Ca等，能促進(jìn)其沉降?；瘜W(xué)吸附特點(diǎn)是選擇性強(qiáng)，通常為不可逆。在通常情況下，物理吸附和化學(xué)吸附作用同時(shí)存在，但在不同條件(pH值、溫度等)下體現(xiàn)出的優(yōu)勢不同，導(dǎo)致粉煤灰吸附性能變化。另外，由于粉煤灰是多種顆粒的機(jī)械混合物，孔隙率較大，因此，廢水通過粉煤灰時(shí)，粉煤灰也能過濾截留一部分懸浮物。粉煤灰的沉淀和過濾只能對(duì)吸附起補(bǔ)充作用，不能替代吸附的主導(dǎo)地位。粉煤灰處理廢水的主要影響因素有以下幾個(gè)方面：(1)粉煤灰的粒徑和比表面積：粉煤灰粒徑越細(xì)、比表面積越大，處理效果越好。(2)粉煤灰的化學(xué)組分：粉煤灰中SiO 及A1 0。等活性物質(zhì)含量高，有利于化學(xué)吸附。(3)

5、溶液的pH值：pH值直接影響處理效果，但pH值的影響結(jié)果與吸附質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)。(4)溫度：國內(nèi)外研究表明，溫度越低，粉煤灰對(duì)廢水中有害物質(zhì)去除率越高。(5)吸附質(zhì)的性質(zhì)：廢水污染物質(zhì)的溶解度、分子極性、分子量大小、濃度等對(duì)處理效果有影響。分子量越大、溶解度越小，處理效果越好。三、粉煤灰的改性利用粉煤灰處理廢水通常先對(duì)其進(jìn)行改性處理，提高其吸附性能。目前，對(duì)粉煤灰的改性主要有酸改性法及堿改性法兩種。（一）粉煤灰的酸改性法粉煤灰中加入少量硫鐵礦、氯化鈉等，在較高的溫度下用酸浸取，可以制得集物理吸附和化學(xué)混凝為一體的固液共存混凝劑，增加粉煤灰的鐵含量，進(jìn)而增強(qiáng)其絮凝作用。也可以將粉煤灰在烘箱中烘干磨細(xì)

6、，再用鹽酸和硫酸混合處理，可以制得鋁、鐵含量較高的混凝劑。（二）粉煤灰的堿改性法有三種方法可對(duì)粉煤灰進(jìn)行堿性改性：一種是將原灰與堿溶液在一定的溫度下混合改性；另一種是將粉煤灰預(yù)處理后與堿溶液混合的方法；第三種是將粉煤灰與堿焙燒熔融，使粉煤灰顆粒轉(zhuǎn)化為硅酸鹽和鋁酸鹽。四、粉煤灰在水處理中的應(yīng)用（一）脫色處理粉煤灰具有較強(qiáng)的吸附能力，對(duì)色度有很好的去除效果，因此廣泛應(yīng)用于工業(yè)廢水色度的去除。李長春口 將印染紡織廢水和該廠的鍋爐水膜除塵器所除下的粉煤灰和水的混合物混在一起進(jìn)行污水處理，色度去除率高達(dá)95%。梁天民用粉煤灰代替絮凝劑對(duì)某造紙廠的廢水進(jìn)行一級(jí)處理，通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，同樣的廢水經(jīng)過粉煤灰處理后

7、，透光率可達(dá)到與三氯化鋁、聚合鋁和聚合鐵處理廢水同等效果，且粉煤灰處理后的廢水無色無臭。閻存仙等口 對(duì)粉煤灰的脫色能力進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，試驗(yàn)了粉煤灰對(duì)活性染料、酸性染料、直接染料、陽離子染料、疏化染料和還原染料的脫色能力，確定了脫色率為91%99%的工藝條件，并證明了粉煤灰對(duì)染料的吸附過程與Langmuir模型吻合。（二）有機(jī)物的去除粉煤灰對(duì)多種廢水中的有機(jī)物和SS均有較好的處理效果。董樹軍對(duì)保定護(hù)城河的生活污水上清液進(jìn)行了吸附處理，表明粉煤灰對(duì)生活污水中的中的COD有較強(qiáng)的吸附作用，當(dāng)灰水比為1：10時(shí)，粉煤灰對(duì)該污水COD的平均去除率達(dá)860%。以粉煤灰吸附焦化廢水，處理水量1 000 t

8、h，粉煤灰用量1747 th，焦化廢水中的COD、BOD等去除率均達(dá)到國家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，凈化后水質(zhì)較好。（三）重金屬離子的去除研究表明，粉煤灰對(duì)一些重金屬有較好的吸附效果，吸附去除率在40%90%之間。pH值對(duì)粉煤灰吸附重金屬離子的效果有一定影響，適宜的pH值在4-7之間。薛建軍等人6以粉煤灰為主要成分處理含Cr3 廢水。該種水處理劑處理1 t含Cr3 308mgL，pH值=400的廢水，僅需15 kg就使Cr3+濃度降到1 mgL以下，去除率達(dá)97%以上。黃彪等利用粉煤灰對(duì)Cr(VI)廢水進(jìn)行了凈化處理試驗(yàn)，結(jié)果表明Cr(VI)的脫除主要是粉煤灰的吸附過程，且吸附速率與廢水中Cr(VI)濃度

9、成直線關(guān)系，吸附效果優(yōu)異。Panday E引等研究了粉煤灰對(duì)Cu 的吸附性能，發(fā)現(xiàn)在適宜條件下，粉煤灰對(duì)Cu 的去除結(jié)果十分良好。Asit KSen E 認(rèn)為粉煤灰對(duì)Hg的吸附效果甚至比活性炭優(yōu)異，去除率可達(dá)9999%以上。（四）去除氟和磷用粉煤灰處理含氟廢水的研究報(bào)道較多。馬艷然等人。用粉煤灰處理含氟廢水，可使含氟20100mgL的原水除氟率達(dá)50%以上，而應(yīng)用粉煤灰一生石灰體系除氟可以使其含氟量降至工業(yè)廢水排放標(biāo)準(zhǔn)以下。粉煤灰對(duì)生活污水中的磷有一定的去除作用，去除率達(dá)60%-70%。馬志毅等人采用攪拌懸浮法處理含氟酸性廢水，當(dāng)水灰比為l0時(shí)，攪拌l h可使原水氟的質(zhì)量濃度從700 mgL降

10、至l0mgL，而且pH值也由2-3增至67。采用電石渣混凝一粉煤灰過濾工藝處理高濃度的含氟含磷化工廢水，使氟和磷的質(zhì)量濃度分別從140 mgL和28mgL降至10 mgL和l mgL以下。五、展望利用粉煤灰處理廢水，可以達(dá)到以廢治廢的目的，但在實(shí)際應(yīng)用中還需有效解決以下問題：(1)處理后產(chǎn)生大量的污泥，而其中可能含有一些有毒有害物質(zhì)如重金屬離子，如不能很好地解決污泥的出路，將必然產(chǎn)生二次污染問題。(2)何進(jìn)一步提高粉煤灰的吸附性能，在較小用量下達(dá)到較好的處理效果，以盡量減少污泥量。(3)加強(qiáng)粉煤灰處理廢水的機(jī)理研究，為其廣泛應(yīng)用于廢水處理提供理論依據(jù)。參考文獻(xiàn)1李長春對(duì)紡織印染污水的綜合處理效

11、果研究J環(huán)境工程，1994，12(4)：472梁天民粉煤灰吸附處理生活污水研究J粉煤灰綜合利用，1993，13(3)：403閻存仙，周紅，李世雄粉煤灰對(duì)染料廢水的脫色研究J環(huán)境污染與防治，2000，22(5)：3-54董樹軍粉煤灰在污水處理中的應(yīng)用J華北電力大學(xué)學(xué)報(bào)，1997，24(2)：83875張昌鳴，余長舜，楊福壽，等焦化廢水及回流技術(shù)研究J環(huán)境工程，1999，16(1)：166薛建軍粉煤灰在污水處理上的應(yīng)用J電力環(huán)境保護(hù)，1993，13(2)：25267黃彪，吳新華，黃碧忠粉煤灰活性炭處理六價(jià)鉻廢水的試驗(yàn)研究J環(huán)境科學(xué)進(jìn)展，l998，6(1)：77-808Panday KKet a1Copper()Removal from Aquesous SolutionsByFlyAshJWaterResearch1985，19(7)：8698739AsitKSeneta1AdsorptionofMercury()byCoalFlyAshJWater Research1987，2