論文開題報告：氯化鐵改性粉煤灰處理含磷廢水的研究

大學本科畢業(yè)論文(設計)開題報告
學院：　化工學院 專業(yè)班級：　08化學工程與工藝

課題名稱 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：
磷作為一種營養(yǎng)物質，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、有機磷）。但水中含磷量過高會引起水體富營養(yǎng)化問題，表現為藻類的大量繁殖及繼而引起的水質惡化以及湖泊退化等。[1] 磷污染已逐漸引起人們的重視，國內外對磷排放的限制標準越來越嚴格。經濟有效的控制磷污染已成為當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的細灰，粉煤灰是燃煤電廠排出的主要固體廢物。粉煤灰是我國當前排量較大的工業(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，就會產生揚塵，污染大氣；若排入水系會造成河流淤塞，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用。而通過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)廢料廉價易得，在通過改性劑改性后能對含磷廢水起到很好的吸附作用，達到廢水除磷的目的。實現了以廢治廢，達到經濟利益和環(huán)境利益的雙贏。
2、 文獻綜述（國內外研究情況及其發(fā)展）：
近年來，通過不同方法改性粉煤灰的研究一直在進行。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, 反應后的粉煤灰與浸取液一起烘干碾碎, 即制得改性粉煤灰。用此改性粉煤灰來處理造紙廢水, 當在pH值=10、水灰比為4∶l、攪拌時間為5min、粉煤灰的顆粒度為160～200目、沉降時間為50 min的實驗條件下,造紙廢水中COD、BOD、懸浮物、色度的去除率分別可達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，接著用蒸餾水進行多次洗滌，然后過濾，將過濾后的粉煤灰于105 ℃烘干20h，再將粉煤灰過450～700目的分離篩，最終得到硫酸改性的粉煤灰。結果表明，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, 用來研究對活性艷蘭染料的吸附脫色規(guī)律, 當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, 攪拌吸附時間30 min 時, 脫色率可達 98%以上。
Wang等[9]以氫氧化鈉對粉煤灰進行改性，并且用它來去除溶液中的重金屬離子和染料分子，研究發(fā)現原始的和經改性的粉煤灰均能很好地去除重金屬離子和陽離子型染料亞甲基藍，但對羅丹明的去除效果較差。氫氧化鈉改性后的粉煤灰對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，結果顯示與未改性的粉煤灰相比，改性粉煤灰對亞甲基藍的吸附能力從 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。稱取經上述處理過的粉煤灰2000g,400g 硫鐵礦燒渣和100gNaCl, 置于裝有攪拌裝置的1000 mL燒杯中,加入適量的并經氧化處理過的硫酸酸洗廢液, 在 90 ℃下緩慢攪拌( 轉速 120 r/min)2.5 h,然后在300 ℃左右溫度下通風焙制, 待其自然冷卻至室溫即得到所需的改性粉煤灰。實驗證明: 在室溫、pH 值=8.0時, 含量小于50 mg/L的含 Cr(Ⅵ)電鍍廢水經改性粉煤灰吸附、沉淀處理后, 去除率達 97.5%以上, 達到國家排放標準。
劉發(fā)現等[11]采用氯化鈣、氯化鉀和氯化鐵分別對 NaOH 改性后的粉煤灰進行離子交換，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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