改性粉煤灰对染料吸附的研究 - 图文

Study on Adsorption of Dyes by Modified

Fly Ash

Abstract

This article used hexadecy ltrmiethyl ammonium bromide（HDTMA）to modified fly ash, determined the optimalizing concentration of surfactant when modified the fly ash.And then used the modified fly ash handled the amaranth simulation dye wastewater. Research showed that fly ash modification, the modifier hexadecy ltrmiethyl ammonium bromide adhered to the fly ash surface, and made the electrical of the fly ash surface changed, clearly enhanced fly ash to dye treatment results. At the same time, the influencing factors, such as the modified fly ash dosing quantity, stirring time, temperature and pH value for the adsorptive efficiency of simulated wastewater were discussed, determined the best adsorption conditions. The results of the study showed that, when the concentration of waste water was 50 mg/L, the best dosage of modified fly ash was 8g/L, temperature had no significant impact on the adsorption effect , acid conditions conducived to the adsorption and adsorption rate be 72.6%.

Keywords：fly ash; modified; HDTMA; adsorption; dyes wastewater

目 录

1前言 .................................................................... 1 1.1粉煤灰概述 .......................................................... 1 1.1.1粉煤灰的形成 ................................................... 1 1.1.2粉煤灰的危害 ................................................... 1 1.1.3粉煤灰的特性 ................................................... 2 1.1.4粉煤灰的综合利用情况 ........................................... 5 1.2粉煤灰的改性方法 .................................................... 6 1.2.1酸改性 ......................................................... 6 1.2.2碱改性 ......................................................... 7 1.2.3盐改性 ......................................................... 7 1.2.4表面活性剂改性 ................................................. 8 1.2.5混合改性 ....................................................... 8 1.3 改性粉煤灰的应用 ................................................... 9 1.3.1在处理废水中的应用 ............................................. 9 1.3.2在处理废气中的应用 ............................................ 10 1.3.3在处理污泥中的应用 ............................................ 10 1.4染料概述 ........................................................... 11 1.5染料废水概述 ....................................................... 11 1.5.1染料废水的来源 ................................................ 11 1.5.2染料废水的特性和危害 .......................................... 12 1.6染料废水处理技术 ................................................... 12 1.7 实验的意义和内容 .................................................. 14 2实验 ................................................................... 15 2.1实验的药品和仪器 ................................................... 16 2.2实验原理 ........................................................... 16 2.3实验方法 ........................................................... 17 2.3.1实验所需溶液的配制 ............................................ 17 2.3.2废水脱色率的计算 .............................................. 18 2.3.3苋菜红吸收曲线的测定 .......................................... 18 2.3.4未改性粉煤灰对染料废水的吸附 .................................. 18 2.3.5改性粉煤灰的制备 .............................................. 18 2.3.6各因素对吸附效果的影响 ........................................ 18

3结果与讨论 ............................................................. 20 3.1苋菜红吸收曲线的测定 ............................................... 20 3.2未改性粉煤灰对染料废水的吸附 ....................................... 21 3.3改性剂浓度对吸附效果的影响 ......................................... 22 3.4改性粉煤灰的用量 ................................................... 23 3.5吸附搅拌时间 ....................................................... 24 3.6吸附温度 ........................................................... 25 3.7废水PH值 .......................................................... 26 4结论 ................................................................... 28 谢辞 ..................................................................... 29 参考文献 ................................................................. 30 外文资料 ................................................................. 32

唐 山 学 院 毕 业 设 计

1前言

粉煤灰的综合利用，变废为宝，既是利在当代、功在千秋的大事，也是具有经济、环境和社会综合效益的好事。1983年以来，国家把资源的综合利用作为经济建设中的一项重大技术经济政策，并把粉煤灰作为资源综合利用的突破口，同时制定了一些具体政策和措施，使粉煤灰利用工作得到了蓬勃的发展。但随着电力工业和国民经济的发展，粉煤灰的排放量将进一步增大，因此搞好粉煤灰的综合利用工作，仍然是一项非常艰巨而紧迫的工作[1]。

1.1粉煤灰概述

1.1.1粉煤灰的形成

粉煤灰是一种似火山灰质混合材料，主要是以煤为燃料的火力发电厂排出的固体废弃物。煤粉燃烧时，随烟气从锅炉尾部排出的，主要经除尘器收集下来的固体颗粒即为粉煤灰，简称飞灰[1]。粉煤灰实际上是煤的非挥发物残渣，它的形成过程大致如下:

首先，煤粉被喷入炉膛中，一些气化温度较低的挥发分就自煤灰内不断逸出，并燃烧发热，煤粉由于挥发分的外逸变为具有一些孔隙的颗粒；随着燃烧的发展，煤粉又进一步成为多孔性碳粒(焦碳)。其次，伴随着多孔性碳粒中有机物的燃烧和煤粉温度的升高，煤粉内的高岭土脱水分解为氧化铝及氧化硅；硫化铁则分解为氧化铁同时释放出三氧化硫。因此，会有一定量的无机物夹杂在多孔碳粒中，待碳分完全燃烧后，残存的颗粒即变为多孔玻璃体，其形貌仍保持着原有的不规则状态，但其比表面积明显的小于多孔碳粒。第三，随着燃烧的进一步进行，多孔玻璃体逐步收缩熔融，其孔隙率不断降低，粒径不断变小，圆度不断提高。不同密度和粒度的灰粒具有显著的化学和矿物学方面的特征差异，小颗粒一般比大颗粒更具玻璃性和化学活性。最后，在燃烧后最终形成三种固体产物的总和，包括：①漂灰，是从烟囱中漂出来的细灰；②粉煤灰，是烟道气体中收集的细灰；③炉底灰，是从炉底中排出的炉渣中的细灰。燃烧后的灰渣，因原煤灰分含量不同，一般占原煤质量的15%～40%，其中从烟道排出、主要经除尘器收集下来的固体颗粒，约为灰渣总质量的70%～85%[2]。

1.1.2粉煤灰的危害

粉煤灰作为电力工业固体废弃物的一种，具有不可稀释性、呆滞性和长期潜在性等固废的通性。其危害具体表现在以下几方面[3]：

（1）侵占大量土地 废弃的粉煤灰不加利用就需占地堆放，堆积量越大，占地越多。至2000年底，我国堆存量高达12.5亿吨的粉煤灰渣需要堆场50～62.5

1