酸改性粉煤灰處理印染廢水試驗

吳帥澎

（延邊大學地理與海洋科學學院，吉林 延吉133002）

本研究利用酸性條件下粉煤灰中的Al2O3、Fe2O3與H+反應，生成了Al3+和Fe3+，這樣既生成了無機絮凝劑，產生絮凝沉降作用同時又增加了粉煤灰的比表面積，提高了其吸附性。因此本文采用酸化的粉煤灰處理印染廢水，以達到以廢治廢的效果，節省了資源，對環境的破壞也會減小[4],對現實生活中印染廢水的處理具有重要意義。

1 材料方法

1.1 供試藥品

粉煤灰（取自電廠）、鹽酸（天津市科密歐化學試劑有限公司AR）、濃硫酸（天津市科密歐化學試劑有限公司AR）、氫氧化鈉（天津市科密歐化學試劑有限公司AR）、重鉻酸鉀標準溶液（AR）、硫酸銀（AR）、蒸餾水、鄰菲羅啉（AR）、硫酸亞鐵銨（AR）。

1.2 實驗儀器

SHA-B 型水浴恒溫振蕩器（金壇市恒豐儀器廠），消解裝置cod-571-1 型上海精科、紫外可見分光光度計uv——1800（上海美譜達儀器有限公司）、玻璃棒、燒杯、量筒（50 mL）、容量瓶（1000、500、50 mL），分液漏斗、膠頭滴管，錐形瓶、10mm 比色皿、HP100B 型電子分析天平（上海精科天平），電熱恒溫鼓風干燥箱（上海躍進醫療器械廠）、移液管、篩子，PHS-3C 精密pH劑（上海安亭昌吉路149 號雷磁儀器廠）等。

1.3 試驗方法

1.3.1 化學需氧量（CODcr）試劑配制。（1）消解液：將5.00 g 重鉻酸鉀溶于500 ml 蒸餾水中，加入167 ml 濃硫酸（H2SO4）及33.3 g 硫酸汞（HgSO4），定容至1000 ml。（2）硫酸銀（AgSO4）：將5.5 g 硫酸銀（AgSO4）溶解于1000 ml 濃硫酸（H2SO4）。（3）啰 啉指示劑：將1.485 g 啰 啉、0.695 g 七水硫酸亞鐵（FeSO47H2O）溶于水，定容至100 ml。（4）FAS：將39.2 g 六水硫酸亞鐵銨（Fe(NH4)4(SO4)26 H2O）溶于水中，加入20 ml 濃硫酸（H2SO4）后冷卻至室溫，移至1000 ml 容量瓶中定容。1.3.2 色度的測定方法：a.分別取試料和光學純水于具塞比色管中，充至標線，將具塞比色管放在白色表面上，具塞比色管與該表面應呈合適的角度，使光線被反射自具比色管底部向上通過液柱。垂直向下觀察液柱，比較樣品和光學純水，描述樣品呈現的色度和色凋，如果可能包括透明度。b.將試料用光學純水逐級稀釋成不同倍數，分別置于具塞比色管充至標線。將具塞比色管放在白色表面上，用上述相同的方法與光學純水進行比較。將試料稀釋至剛好與光學純水無法區別為止，記下此時的稀釋倍數值。c.稀釋的方法：試料的色度在50 倍以上時，用移液管計量吸取試料于容量瓶中，用光學純水稀至標線，每次取大的稀釋比，使稀釋后色度在50 倍之內。d.試料的色度在50 倍以下時，在具塞比色管中取試料25mL，用光學純水稀至標線，每次稀釋倍數為2。記下各次稀釋倍數值。將逐級稀釋的各次倍數相乘，所得之積取整數值，以此表達樣品的色度。同時用文字描述樣品的顏色深淺、色調，如果可能，包括透明度。在報告樣品色度的同時，報告pH 值。

表1 印染廢水負荷對色度去除率及CODcr 去除率的影響

表2 粉煤灰投加量對處理效果的影響

圖1 印染廢水負荷對色度去除率及CODcr 去除率的影響

圖2 粉煤灰投加量對處理效果的影響

2 結果分析

2.1 最佳印染廢水負荷對處理效果的影響與分析

分別取1 ml、2 ml、4 ml、6 ml、8 ml、10 ml 的印染廢水，分別加入到50 ml 容量瓶中，搖勻混合后倒入錐形瓶中分別加入0.5 g 粉煤灰，振蕩完經過濾后取上清液滴定得出數據，計算出色度去除率及CODcr去除率，所得數據如表1 所示。根據表1 判斷在4 ml 時色度去除率和CODcr去除率最大，如圖1。從圖1可知：粉煤灰投加量都為0.5 g，當投加粉煤灰量一致時，在4ml/50ml 時色度去除率達到最大值91.5%，并且CODcr去除率在4 ml/50ml 時達到最大值98.73%，因此判斷最佳印染廢水負荷為4 ml/50ml。分析原因，因為當印染廢水負荷量為1 ml/50ml、2 ml/50ml 時，印染廢水量少，粉煤灰量多，處理完廢水后多余的粉煤灰對廢水造成了再污染，因此處理效果并不理想，當印染廢水負荷量為6 ml/50ml、8 ml/50ml、10 ml/50ml 時，粉煤灰量較少，活性基團變少，不足以凈化印染廢水，因此處理效果不是很理想。

2.2 粉煤灰投加量對處理效果的影響與分析

取七份4 ml 印染廢水分別加入50 ml 容量瓶中，搖勻混合后倒入錐形瓶中，分別加入0.2g、0.4 g、0.6 g、0.8 g、1.0 g、1.2 g、1.4 g 粉煤灰，振蕩完經過濾后取上清液滴定得出數據，計算出色度去除率和CODcr去除率比較大小，所得數據如表2 所示。

根據表2 判斷在1.0 g 時色度去除率和CODcr去除率最大，如圖2。從圖2 可知：當粉煤灰投加量為1.0g 時，色度去除率為最大值92.5%，COD 去除率在0.8 g 及1.0 g 時都為最大值93.66%。因此判斷，當印染廢水濃度確定時，粉煤灰最佳投加量為1.0 g。分析原因，當粉煤灰投加量為0.2 g、0.4 g、0.6 g、0.8 g時，粉煤灰量太少，多空隙的粉煤灰不足以將4 ml/50ml 的印染廢水完全處理干凈；當粉煤灰量超過1.0 g 時，粉煤灰對已經處理干凈的廢水造成了再污染，并且多余的粉煤灰會引入新的雜質，導致處理效果不理想。

3 結論

分別設置印染廢水濃度，粉煤灰添加量，印染廢水PH 值，振蕩時間及溫度為變量，其中廢水濃度的大小，粉煤灰添加量的多少，振蕩時間長短及溫度高低對處理效果都有較大影響，印染廢水PH 值對處理效果影響不大。通過色度去除率及CODcr去除率的測定分析得出，印染廢水最佳濃度為4 ml/50ml 時，此時色度去除率最大為91.5%，CODcr去除率值最大98.73%。粉煤灰投加量為1.0 g 時去除效果較好，此時色度去除率最大為92.5%，CODcr去除率值最大為93.66%。振蕩時間和溫度對去除效果的影響，從數據中可以看出，隨振蕩時間的增加去除效果越好，隨溫度升高去除效果更好，但是由于振蕩時間越長或者溫度越高耗能越多，因此選擇振蕩40 min 時，溫度40℃時為最佳。