酸改性粉煤灰处理印染废水试验

吴帅澎

（延边大学地理与海洋科学学院，吉林 延吉133002）

本研究利用酸性条件下粉煤灰中的Al2O3、Fe2O3与H+反应，生成了Al3+和Fe3+，这样既生成了无机絮凝剂，产生絮凝沉降作用同时又增加了粉煤灰的比表面积，提高了其吸附性。因此本文采用酸化的粉煤灰处理印染废水，以达到以废治废的效果，节省了资源，对环境的破坏也会减小[4],对现实生活中印染废水的处理具有重要意义。

1 材料方法

1.1 供试药品

粉煤灰（取自电厂）、盐酸（天津市科密欧化学试剂有限公司AR）、浓硫酸（天津市科密欧化学试剂有限公司AR）、氢氧化钠（天津市科密欧化学试剂有限公司AR）、重铬酸钾标准溶液（AR）、硫酸银（AR）、蒸馏水、邻菲罗啉（AR）、硫酸亚铁铵（AR）。

1.2 实验仪器

SHA-B 型水浴恒温振荡器（金坛市恒丰仪器厂），消解装置cod-571-1 型上海精科、紫外可见分光光度计uv——1800（上海美谱达仪器有限公司）、玻璃棒、烧杯、量筒（50 mL）、容量瓶（1000、500、50 mL），分液漏斗、胶头滴管，锥形瓶、10mm 比色皿、HP100B 型电子分析天平（上海精科天平），电热恒温鼓风干燥箱（上海跃进医疗器械厂）、移液管、筛子，PHS-3C 精密pH剂（上海安亭昌吉路149 号雷磁仪器厂）等。

1.3 试验方法

1.3.1 化学需氧量（CODcr）试剂配制。（1）消解液：将5.00 g 重铬酸钾溶于500 ml 蒸馏水中，加入167 ml 浓硫酸（H2SO4）及33.3 g 硫酸汞（HgSO4），定容至1000 ml。（2）硫酸银（AgSO4）：将5.5 g 硫酸银（AgSO4）溶解于1000 ml 浓硫酸（H2SO4）。（3）啰 啉指示剂：将1.485 g 啰 啉、0.695 g 七水硫酸亚铁（FeSO47H2O）溶于水，定容至100 ml。（4）FAS：将39.2 g 六水硫酸亚铁铵（Fe(NH4)4(SO4)26 H2O）溶于水中，加入20 ml 浓硫酸（H2SO4）后冷却至室温，移至1000 ml 容量瓶中定容。1.3.2 色度的测定方法：a.分别取试料和光学纯水于具塞比色管中，充至标线，将具塞比色管放在白色表面上，具塞比色管与该表面应呈合适的角度，使光线被反射自具比色管底部向上通过液柱。垂直向下观察液柱，比较样品和光学纯水，描述样品呈现的色度和色凋，如果可能包括透明度。b.将试料用光学纯水逐级稀释成不同倍数，分别置于具塞比色管充至标线。将具塞比色管放在白色表面上，用上述相同的方法与光学纯水进行比较。将试料稀释至刚好与光学纯水无法区别为止，记下此时的稀释倍数值。c.稀释的方法：试料的色度在50 倍以上时，用移液管计量吸取试料于容量瓶中，用光学纯水稀至标线，每次取大的稀释比，使稀释后色度在50 倍之内。d.试料的色度在50 倍以下时，在具塞比色管中取试料25mL，用光学纯水稀至标线，每次稀释倍数为2。记下各次稀释倍数值。将逐级稀释的各次倍数相乘，所得之积取整数值，以此表达样品的色度。同时用文字描述样品的颜色深浅、色调，如果可能，包括透明度。在报告样品色度的同时，报告pH 值。

表1 印染废水负荷对色度去除率及CODcr 去除率的影响

表2 粉煤灰投加量对处理效果的影响

图1 印染废水负荷对色度去除率及CODcr 去除率的影响

图2 粉煤灰投加量对处理效果的影响

2 结果分析

2.1 最佳印染废水负荷对处理效果的影响与分析

分别取1 ml、2 ml、4 ml、6 ml、8 ml、10 ml 的印染废水，分别加入到50 ml 容量瓶中，摇匀混合后倒入锥形瓶中分别加入0.5 g 粉煤灰，振荡完经过滤后取上清液滴定得出数据，计算出色度去除率及CODcr去除率，所得数据如表1 所示。根据表1 判断在4 ml 时色度去除率和CODcr去除率最大，如图1。从图1可知：粉煤灰投加量都为0.5 g，当投加粉煤灰量一致时，在4ml/50ml 时色度去除率达到最大值91.5%，并且CODcr去除率在4 ml/50ml 时达到最大值98.73%，因此判断最佳印染废水负荷为4 ml/50ml。分析原因，因为当印染废水负荷量为1 ml/50ml、2 ml/50ml 时，印染废水量少，粉煤灰量多，处理完废水后多余的粉煤灰对废水造成了再污染，因此处理效果并不理想，当印染废水负荷量为6 ml/50ml、8 ml/50ml、10 ml/50ml 时，粉煤灰量较少，活性基团变少，不足以净化印染废水，因此处理效果不是很理想。

2.2 粉煤灰投加量对处理效果的影响与分析

取七份4 ml 印染废水分别加入50 ml 容量瓶中，摇匀混合后倒入锥形瓶中，分别加入0.2g、0.4 g、0.6 g、0.8 g、1.0 g、1.2 g、1.4 g 粉煤灰，振荡完经过滤后取上清液滴定得出数据，计算出色度去除率和CODcr去除率比较大小，所得数据如表2 所示。

根据表2 判断在1.0 g 时色度去除率和CODcr去除率最大，如图2。从图2 可知：当粉煤灰投加量为1.0g 时，色度去除率为最大值92.5%，COD 去除率在0.8 g 及1.0 g 时都为最大值93.66%。因此判断，当印染废水浓度确定时，粉煤灰最佳投加量为1.0 g。分析原因，当粉煤灰投加量为0.2 g、0.4 g、0.6 g、0.8 g时，粉煤灰量太少，多空隙的粉煤灰不足以将4 ml/50ml 的印染废水完全处理干净；当粉煤灰量超过1.0 g 时，粉煤灰对已经处理干净的废水造成了再污染，并且多余的粉煤灰会引入新的杂质，导致处理效果不理想。

3 结论

分别设置印染废水浓度，粉煤灰添加量，印染废水PH 值，振荡时间及温度为变量，其中废水浓度的大小，粉煤灰添加量的多少，振荡时间长短及温度高低对处理效果都有较大影响，印染废水PH 值对处理效果影响不大。通过色度去除率及CODcr去除率的测定分析得出，印染废水最佳浓度为4 ml/50ml 时，此时色度去除率最大为91.5%，CODcr去除率值最大98.73%。粉煤灰投加量为1.0 g 时去除效果较好，此时色度去除率最大为92.5%，CODcr去除率值最大为93.66%。振荡时间和温度对去除效果的影响，从数据中可以看出，随振荡时间的增加去除效果越好，随温度升高去除效果更好，但是由于振荡时间越长或者温度越高耗能越多，因此选择振荡40 min 时，温度40℃时为最佳。