論文開(kāi)題報(bào)告：氯化鐵改性粉煤灰處理含磷廢水的研究

大學(xué)本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))開(kāi)題報(bào)告
學(xué)院：　化工學(xué)院 專(zhuān)業(yè)班級(jí)：　08化學(xué)工程與工藝

課題名稱(chēng) 氯化鐵改性粉煤灰處理含磷廢水的研究

1、 本課題的的研究目的和意義：
磷作為一種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，它是生物圈的重要元素之一，在水中可以有多種形式存在（如正磷酸鹽、偏磷酸鹽、有機(jī)磷）。但水中含磷量過(guò)高會(huì)引起水體富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題，表現(xiàn)為藻類(lèi)的大量繁殖及繼而引起的水質(zhì)惡化以及湖泊退化等。[1] 磷污染已逐漸引起人們的重視，國(guó)內(nèi)外對(duì)磷排放的限制標(biāo)準(zhǔn)越來(lái)越嚴(yán)格。經(jīng)濟(jì)有效的控制磷污染已成為當(dāng)前亟待解決的重大環(huán)保課題。[2]
粉煤灰，是從煤燃燒后的煙氣中收捕下來(lái)的細(xì)灰，粉煤灰是燃煤電廠排出的主要固體廢物。粉煤灰是我國(guó)當(dāng)前排量較大的工業(yè)廢渣之一，隨著電力工業(yè)的發(fā)展，燃煤電廠的粉煤灰排放量逐年增加。大量的粉煤灰不加處理，就會(huì)產(chǎn)生揚(yáng)塵，污染大氣；若排入水系會(huì)造成河流淤塞，而其
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處理方法存在較多限制因素，不利于大范圍地推廣運(yùn)用。而通過(guò)往粉煤灰中加入改性劑，使其活化，大大改善了粉煤灰的吸附能力。[5]
粉煤灰作為一種工業(yè)廢料廉價(jià)易得，在通過(guò)改性劑改性后能對(duì)含磷廢水起到很好的吸附作用，達(dá)到廢水除磷的目的。實(shí)現(xiàn)了以廢治廢，達(dá)到經(jīng)濟(jì)利益和環(huán)境利益的雙贏。
2、 文獻(xiàn)綜述（國(guó)內(nèi)外研究情況及其發(fā)展）：
近年來(lái)，通過(guò)不同方法改性粉煤灰的研究一直在進(jìn)行。而粉煤灰的主要改性方法有：酸改法、堿改法、鹽改法和混合改性。
（1)酸改法：于曉彩[6]等取粉煤灰與HC1∶H2SO4=1∶3的混合液( 改性劑溶液) 混合在一起, 常溫條件下攪拌反應(yīng), 反應(yīng)后的粉煤灰與浸取液一起烘干碾碎, 即制得改性粉煤灰。用此改性粉煤灰來(lái)處理造紙廢水, 當(dāng)在pH值=10、水灰比為4∶l、攪拌時(shí)間為5min、粉煤灰的顆粒度為160～200目、沉降時(shí)間為50 min的實(shí)驗(yàn)條件下,造紙廢水中COD、BOD、懸浮物、色度的去除率分別可達(dá)81.5%、80.8%、99.1%、94.1%。
Lin 等[7]將粉煤灰用1 mol/L的H2SO4溶液50 ℃下處理24h，接著用蒸餾水進(jìn)行多次洗滌，然后過(guò)濾，將過(guò)濾后的粉煤灰于105 ℃烘干20h，再將粉煤灰過(guò)450～700目的分離篩，最終得到硫酸改性的粉煤灰。結(jié)果表明，改性后的粉煤灰與改性前的相比，比表面積和吸附容量均得到提高。
（2）堿改法：朱洪濤[8]在粉煤灰中添加熟石灰制得改性粉煤灰, 用來(lái)研究對(duì)活性艷蘭染料的吸附脫色規(guī)律, 當(dāng)活性艷蘭染料溶液濃度60mg/L, 改性粉煤灰用量40g/L, pH 值范圍5～10, 攪拌吸附時(shí)間30 min 時(shí), 脫色率可達(dá) 98%以上。
Wang等[9]以氫氧化鈉對(duì)粉煤灰進(jìn)行改性，并且用它來(lái)去除溶液中的重金屬離子和染料分子，研究發(fā)現(xiàn)原始的和經(jīng)改性的粉煤灰均能很好地去除重金屬離子和陽(yáng)離子型染料亞甲基藍(lán)，但對(duì)羅丹明的去除效果較差。氫氧化鈉改性后的粉煤灰對(duì)溶液中銅離子和鎳離子的去除率從 30％提高到 90％；將其用于處理廢水中的亞甲基藍(lán)，結(jié)果顯示與未改性的粉煤灰相比，改性粉煤灰對(duì)亞甲基藍(lán)的吸附能力從 6*10－6mol/g 提高到 8*10－6mol/g。
（3）鹽改法：彭榮華等[10]將粉煤灰在105 ℃下烘干至恒重, 并篩分至120目。稱(chēng)取經(jīng)上述處理過(guò)的粉煤灰2000g,400g 硫鐵礦燒渣和100gNaCl, 置于裝有攪拌裝置的1000 mL燒杯中,加入適量的并經(jīng)氧化處理過(guò)的硫酸酸洗廢液, 在 90 ℃下緩慢攪拌( 轉(zhuǎn)速 120 r/min)2.5 h,然后在300 ℃左右溫度下通風(fēng)焙制, 待其自然冷卻至室溫即得到所需的改性粉煤灰。實(shí)驗(yàn)證明: 在室溫、pH 值=8.0時(shí), 含量小于50 mg/L的含 Cr(Ⅵ)電鍍廢水經(jīng)改性粉煤灰吸附、沉淀處理后, 去除率達(dá) 97.5%以上, 達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。
劉發(fā)現(xiàn)等[11]采用氯化鈣、氯化鉀和氯化鐵分別對(duì) NaOH 改性后的粉煤灰進(jìn)行離子交換，分別得到了鈣、鉀和鐵改性的粉煤灰。用其處理印染廢水，結(jié)果表明，改性后的粉煤灰脫色率為 71.0%～99.4％，COD 除去率為66.3%～81.9％，其中鈣改性粉煤灰對(duì)印染廢水的脫色效果最好，而且沉降速度快，去除 COD 也優(yōu)于其它改性粉煤灰，是一種很好的污水處理劑。
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