用改性粉煤灰处理废水及对其COD的测定

唐艳茹，丁 鹏，王 蒙

(长春师范大学化学学院，吉林长春130032)

用改性粉煤灰处理废水及对其COD的测定

唐艳茹，丁 鹏，王 蒙

(长春师范大学化学学院，吉林长春130032)

由于社会经济的快速发展和工业化的提高，水环境污染越来越严重。本文通过在电热厂实地取样粉煤灰，并用改性前后的粉煤灰分别处理两组不同的废水，用化学的方法测定各组废水处理前后的COD含量，并作比较。实验结果表明，粉煤灰的改性对处理废水环节有很大的效果提升，对粉煤灰改性的研制为废水处理环节提供了更加高效环保的途径，起到了保护环境的作用。

粉煤灰；改性；废水处理；COD

粉煤灰是煤燃烧所产生的烟气中的细灰，是指燃煤电厂从烟道气体中收集的细灰，又称“飞灰”、“烟灰”，既是工业固体废物的一种，又是悬浮颗粒物的主要成分[1-2]。随着经济建设和电力发展速度的加快，粉煤灰的产量还将持续增加。粉煤灰具有较强的吸附性能和低廉的价格，在废水处理方面展现出很好的应用前景。但是粉煤灰的吸附容量并不高[3-6]，对其进行正确的改性处理，使其在废水处理应用中有高达的效率更就显得尤为必要。

目前，人们主要是针对粉煤灰颗粒较高的孔隙率来处理废水，但粉煤灰的吸附容量较小，增加其投量又会导致污泥产量过多[7-8]。对粉煤灰进行相对应的改性处理，可以大大提高粉煤灰在废水处理中的利用率。因此，对粉煤灰的改性是实现我国环境保护和低碳经济的良策[9-10]。本文在电热厂实地取样粉煤灰，并用改性前后的粉煤灰分别处理两组不同的废水，用化学方法测定各组废水处理前后的COD含量，并作比较来考察改性后的粉煤灰的水处理方面的优势，为工业废物利用提供科学依据。

1 实验部分

1.1 实验仪器与试剂

实验主要仪器：电子天平、真空干燥箱、电热恒温水浴锅、马沸炉、气浴恒温振荡器、离心沉淀器、球型冷凝管、磨口锥形瓶。

实验主要试剂：CaO、H2SO4、重铬酸钾、邻菲啰啉、FeSO4·7H2O、AgSO4、HgSO4，以上试剂均为分析纯，亚甲基蓝(100mg·L﹣1)。

1.2 样品的采集与预处理

试验样品及采集地点如表1所示。

表1 试验样品及采集地点

2 改性粉煤灰的制取

将粉煤灰中的大块杂质拣选；然后将粉煤灰浸在去离子水中，于恒温振荡器中反复清洗，除去杂质，清洗后的粉煤灰再放入真空干燥箱中80℃烘干。准确称取适量粉煤灰与氧化钙按5：1的质量配比混合均匀，放入马沸炉600℃下焙烧1h后冷却至室温，磨细过200目筛；然后再加入一定量的H2SO4溶液(1：4)混匀，并在100℃恒温水浴锅上搅拌30min，之后静止30min；最后将处理后的粉煤灰烘干，即制成改性粉煤灰。

2.1 原水样中COD的测定

原水样测定采用重铬酸钾滴定法[11]。

2.2 用粉煤灰处理废水及其COD的测定

(1)准确量取300ml水样1于烧杯中，加入15g粉煤灰，振荡2h后过滤。取过滤后20.00ml于250ml容量瓶中，用蒸馏水定容至刻度，超声处理20min，取稀释后的水样20.00ml置于250ml磨口回流锥形瓶中，准确量取10.00ml重铬酸钾标准溶液和几粒沸石，连接磨口回流冷凝管，从冷凝管上口。缓慢加入30ml硫酸-硫酸银溶液，加热回流2h，冷却至室温后，以试亚铁灵为指示剂。硫酸亚铁为滴定剂进行滴定，以测量用粉煤灰处理水样1后COD的含量。(2)准确量取300ml水样2于烧杯中，加入15g粉煤灰，连续振荡2h后过滤。按照以上同样的步骤，以测量用粉煤灰处理水样2后COD的含量。

2.3 用改性粉煤灰处理废水及其COD的测定

(1)准确量取300ml水样1于大烧杯中，加入15g改性粉煤灰，连续振荡2h后过滤。取过滤后20.00ml于250ml容量瓶中，用蒸馏水定容至刻度，超声处理20min，取稀释后的水样20.00ml置于250ml磨口回流锥形瓶中，准确量取10.00ml重铬酸钾标准溶液和几粒沸石，连接磨口回流冷凝管，从冷凝管上口。缓慢加入30ml硫酸-硫酸银溶液，加热回流2h，冷却至室温后，以试亚铁灵为指示剂。硫酸亚铁为滴定剂进行滴定，以测量用改性粉煤灰处理水样1后COD的含量。(2)准确量取300ml水样2于大烧杯中，加入15g改性粉煤灰，连续振荡2h后过滤。按照以上同样的步骤，以测量用改性粉煤灰处理水样2后COD的含量。

3 结果与讨论

按照上述的实验方法，粉煤灰处理废水原水样及其COD测量结果列于表2，水样1与水样2在经过粉煤灰一次处理后COD的测量结果于COD去除率如表3、表4所示。

表2 粉煤灰处理废水原水样及其COD测量结果

由表2可知，粉煤灰对废水有一定的吸附能力，对生活废水COD去除率为9.53%，对印染废水COD的去除率仅为10.51%。

表3 改性粉煤灰处理水样1及其COD测量结果

由表3可看出，用改性粉煤灰处理不同浓度生活废水，改性粉煤灰对生活废水第一次处理后,COD的去除率可达30%以上，第二次处理后的的去除率可达56.25%，第三次处理后的去除率可以达到70.36%。

由表4可看出，用改性粉煤灰处理不同浓度的实验室模拟印染废水，改性粉煤灰对其第一次处理后，COD的去除率可以达到38.65%，第二次处理后COD的去除率可以达到52.84%，第三次的去除率可以达到78.79%。

表4 改性粉煤灰处理水样2及其COD的测量结果

由以上数据可以得出，粉煤灰本身有一定的吸附性能，但是改性后的粉煤灰的吸附性能比改性前增强了很多，这说明改性粉煤灰具有很好的吸附能力，无论在生活污水还是工业印染废水上对COD都有很好的去除效果，并随着改性粉煤灰投入量的增多，对其中的COD污染物的去除效果也越好。这主要是由于粉煤灰的改性实验可以将粉煤灰自身内部封闭的空穴打开，提高其孔隙率和比表面积，增加其吸附性能[12]；同时粉煤灰改性后，由于酸碱作用使之生成大量新的微小细孔，增加比表面积和孔隙率，处理废水的效果也因此得到大幅度的提升。粉煤灰改性的方法都不繁琐，没有很复杂的操作流程，因此费用也较少，是一种高效、低价的处理方法。

4 结论

本文实验数据表明,粉煤灰对环境污染物具有一定吸附能力，对粉煤灰进行改性后，废水中COD去除率有显著提高，说明我们可以利用固体废物粉煤灰进行改性，变废为宝，成为一种廉价、新型的环境污染治理材料，用于污水、废水的处理，具有一定的实用价值。

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Wastewater with Modified Fly Ash and Determination of its COD

TANG Yan-ru， DING Peng， WANG Meng

(Changchun Normal University,Changchun Jilin 130032,China)

Due to the rapid socio-economic development and industrialization, increased water pollution is getting worse. The project “Wastewater with Modified Fly Ash and determination of its COD” is for wastewater treatment before and after the effect of fly ash modified an inquiry contrast experiment. By the electric field sampling plant fly ash and fly ash were modified after two different wastewater treatment, COD content was measured before and after each set of chemical wastewater treatment methods, and for comparison, the experimental results show that the pulverized coal modification of gray wastewater treatment areas have great effect to improve. To carry out this task proved to develop modified fly ash provides a more efficient and environmentally friendly way for wastewater treatment sectors, played a role in protecting the environment.

pulverized fuel ash ;modified ;waste water treatment ;COD

2014-02-19

唐艳茹(1962-)，女，吉林长春人，长春师范大学化学学院高级实验师，硕士，从事应用化学研究。

O661.1/X505

A

2095-7602(2014)04-0071-03