粉煤灰吸附含氟废水试验研究.pdf

粉煤灰综合利用F L Y A S HC o M P R E H E N S EU T。I Z A T I o N2 0 1 0N O 4粉煤灰吸附含氟废水试验研究S t u d yo nt h eA d s o r p t i o no fF l u o r i d eW a s t e w a t e rw j t hF l yA s h刘晓伟(唐山市丰南区环境保护局，河北唐山0 6 3 3 0 0)摘要：选用粉煤灰作为吸附剂，进行了粉煤灰处理含氟废水的试验研究，分析了初始浓度，p H 值，时间以及吸附剂投加量对除氟的影响。试验表明：粉煤灰具有一定的除氟能力，能使含氟2 6 0 m g L 的废水除氟率达6 8 2；粉煤灰对酸性含氟废水具有一定的中和能力；粉煤灰除氟最佳反应条件为：室温下，水灰比为2 0：1，p H 值为3，搅拌时间为6 0 r a i n。采用该法原料价廉，容易得到，操作简单，同时实现粉煤灰的综合利用和含氟废水的处理。关键词：粉煤灰；含氟废水；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 3 1-0 2氟是人体必须的微量元素之一，适量的氟是维持骨骼和牙齿发育必不可少的。但长期饮用高氟水则可导致氟斑牙，严重者可导致骨骼变形、疼痛、关节僵硬、筋腱钙化、行走困难、以致瘫痪。目前我国仍有几千万人饮用高氟水，高氟水严重威胁着人体健康。含氟废水传统上普遍用钙盐沉淀法，处理时要加入氢氧化钙和氯化钙，处理后的水，p H 高达9 1 2，产生大量污泥，设备工艺复杂，药剂费用高。粉煤灰是具有一定活性的含炭的球状细小颗粒，呈多孑L 性蜂窝组织，具有很大的比表面积，化学组成和多孑L 结构使其对于水中杂质具有一定吸附能力，在利用粉煤灰对工业废水处理方面已做了大量的研究工作，取得了可喜的成绩旧“。合理利用粉煤灰，将其资源化具有重大意义。本文主要研究在改变各种影响因素的条件下，粉煤灰对含氟废水的去除效率。1粉煤灰的吸附机理粉粉煤灰能够处理含氟废水，是由于它有特殊的物理性质，化学性质，以及特殊的活性。物理吸附效果取决于粉煤灰的多孔性及其较大的比表面积；化学吸附主要是其表面具有大量的S i 0 S i 键、A I O A 1 键与有一定极性的分子产生偶极一偶极键的吸附，或是阴牧稿日期：2 0 1 0 4)4-0 6离子与粉煤灰中次生的带正电荷的硅酸铝、硅酸钙、硅酸铁之间形成离子交换或离子对的吸附；粉煤灰的活性对处理含氟废水有重要的作用，它包括物理活性和化学活性两个方面，物理活性是粉煤灰颗粒效应、微集料效应的总和，化学活性是指其中的可溶性二氧化硅、三氧化二铝等成分在常温下与水和石灰缓慢地发生化合反应，生成不溶、安定的硅铝酸钙盐的性质，也称火山灰活性。需要说明的是，有些粉煤灰本身含有足量f-C a o，无须再加石灰就可和水显示该活性。因此，粉煤灰对氟的去除有着良好的效果。2 试验2 1 试验材料(1)粉煤灰：取自于燕山大学燃煤锅炉的麻石水膜除尘器后，使用前，过筛去杂后烘干待用。其成分如表1。(2)氟化钠、乙酸钠、二水合柠檬酸钠、硝酸钠、盐酸；表1粉煤灰的主要化学成分2 2 试验方法配制含氟2 6 0r n r L、p H 为3 5 的废水1 0 0r n L，在不同的p H 值下加入不同量粉煤灰，搅拌处理一定时间后，用0 4 5t i m 的滤膜将两相分离过滤。过滤后用3 l 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 EU T l L I Z A T I o N氟离子选择电极法测定滤液中的含氟量，找出粉煤灰处理含氟废水的最佳参数。3结果与讨论3 1处理时间与氟去除率关系称取5 0g 粉煤灰数份，分别加入到盛有1 0 0m L含氟2 6 0m g L、p H 值3 5 的废水中，调节p H 值至3，分别搅拌2 0、4 0、6 0、8 0、1 0 0、1 2 0m i n 后，过滤，测定滤液含氟浓度。试验结果见图1。由图l 表明：搅拌6 0r a i n 后，氟去除率高达6 8 2。6 0m i n 后随搅拌时间增加，氟去除率呈下降趋势，表明此时的粉煤灰量已经饱和。故选择处理时间为6 0r a i n。图1处理时间与氟去除率关系3 2 粉煤灰用量与氟去除率关系粉煤灰投加量与氟土除奉的关系称取1 0,2 0、3 0 A 0、蓦5 0、6 o、7 og 粉煤灰，分别蠢嚣加入到1 0 0m L 含氟2 6 0 嚣嚣吲L，p H 值3 5 的废水中，罢调节p H 值至3，搅拌(5 0 r l l i n，过滤，测定滤液含氟图2量。试验结果见图2。3 3p H 值与氟去除率关系称取5 0g 粉煤灰8 份，粉煤灰用量与氟去除率关