粉煤灰处理含汞废水的研究

1、化学与生物工程2004,No.6Chemistry&Bioengineering49粉煤灰处理含汞废水的研究王代芝1,赵艳萍2(1 湖北师范学院化学与环境工程系,湖北黄石435002;2 襄樊学院化学化工系,湖北襄樊441053)摘 要:研究了粉煤灰在不同条件下处理含Hg2+废水的能力。结果表明,在pH值为9 5左右、吸附时间为40min的条件下,用粉煤灰可将含Hg2+废水浓度从1 6mg L-1降低到0 022mg L-1,达到国家规定的排放标准。关键词:含汞废水;粉煤灰;去除率;剩余浓度中图分类号:X703 1 文献标识码:A 文章编号:1672-5425(2004)06-0049

2、-021 前言含汞废水主要来源于有色金属冶炼厂、仪表厂和某些化工厂等。目前国内主要采用离子交换法1、活性炭吸附法、氧化还原法、硫化物沉淀法等对含汞废水进行治理2,因受生产原料所限,而且处理的费用很高,很难推广应用。粉煤灰是煤炭燃烧后的废弃物,其主要成分为二氧化硅、三氧化二铝和氧化铁等,具有发达的大孔,对各种大分子具有一定的吸附能力。作者尝试着用它来处理含汞废水,结果发现,去除率达98 6%以上,出水达到国家要求的排放标准3(0 05mg L-1),达到 以废治废 的目的。拟废水,搅拌,静置,结果见图1。图1 时间对吸附作用的影响Fig 1 Effectoftimeonadsorption图1表

3、明,当吸附时间达到3040min以后,吸附已基本达到平衡,因此实验的吸附时间定为40min。3 2 粉煤灰的用量对吸附作用的影响于6只烧杯中分别加入不同量的粉煤灰及100mL废水,搅拌吸附40min,结果见图2。2 实验2 1 仪器与试剂SKFG 01电热恒温鼓风干燥箱,JJ 4六联电动搅拌器,SHZ D循环水式真空泵,AB204 N电子分析天平,WFX 110原子吸收光谱分光光度计,XZ 2 5 10箱式电阻炉。HgCl2、HCl、NaOH均为AR级。2 2 粉煤灰的处理将粉煤灰(黄石电厂提供)用水漂洗干净,除去杂质,放入烘箱中于105 烘干,取出,用研钵磨碎,用200目的筛子过筛,除去大的

4、颗粒,粉末放置备用。2 3 实验方法4称取一定量的粉煤灰于烧杯内,加入模拟废水(用HgCl2配制,初始浓度为1 6mg L-1)100mL搅拌,吸附,静置,取上清液用WFX 110型原子吸收光谱分光光度计进行测量,得其剩余浓度。图2 粉煤灰的用量对吸附作用的影响Fig 2 Effectofdosageofflyashonadsorption图2表明,当粉煤灰用量为2g时,去除率达98 6%,剩余浓度为0 022mg L-1,已达排放标准。3 3 pH值对吸附作用的影响于6只烧杯中各加入2g粉煤灰和100mL废水,用5%的NaOH溶液和5%的HCl溶液调节pH值分别为3 46、5 72、6 71

5、、8 24、9 48、10 76,搅拌吸附3 结果与讨论3 1 时间对吸附作用的影响于6只烧杯中各加入2g粉煤灰和100mL的模收稿日期:2004-09-20作者简介:王代芝(1971-),女,湖北宜城人,讲师,现从事污水处理实验工作,已发表论文数篇。电话:0714 6515446。5040min,结果见图3。:粉煤灰处理含汞废水的研究/2004年第6期3 6 粉煤灰对Hg2+的吸附等温线配置不同浓度的含汞废水,在相同的实验条件下用粉煤灰进行处理,作其等温吸附曲线,见图5。图3 pH值对吸附作用的影响Fig 3 EffectofpHonadsorption图3表明,随着pH值的不断增大,去除效

6、果不断提高,pH值到9 48以后,已基本平衡,剩余浓度为0 022mg L-1。3 4 温度对吸附作用的影响于6只烧杯中各加入2g粉煤灰和100mL废水,调节pH值为9 5,在不同温度下进行吸附,吸附时间为40min,结果见图4。图5 粉煤灰对Hg的吸附等温线Fig 5 Adsorptionisothermofmercuryiontoflyash2+将图5中的吸附等温线进行拟合得等温方程y=0 5079x0 4512,1/n为0 4512,R2为0 9925,说明该吸附符合Freundlich方程Qe=可见吸附过程可以用Freundlich型吸附等温线很好地模拟,同时也说明该吸附容易进行。1k

7、ce,4 结论粉煤灰对Hg2+的去除能力很大,在pH9 5左右、吸附时间40min、100mL浓度为1 6mg L-1的含汞废水仅加2g粉煤灰就能使其剩余浓度降到0 022mg L,去除率达98 6%。其吸附过程可用Freundlich型吸附等温线很好地模拟。处理费用约为0 4元 t-1左右。废水达标后,可直接排放,无二次污染,达到 以废治废 的目的。参考文献:1 江伟武,雷恒毅,张小红 沸石分子筛处理含汞废水研究J 广东工业大学学报,2000,17(3):97 1002 王代芝,赵艳萍,周珊 改性膨润土处理含汞废水的研究J 非金属矿,2004,27(3):43 443 陈玉成,胡必琴 玉米芯

8、粉处理含汞废水的研究J 重庆环境科学,1997,19(3):39 434 国家环保局 水和废水监测分析方法M 北京:中国环境科学出版社,1989:206-1图4 温度对吸附作用的影响Fig 4 Effectoftemperatureonadsorption图4表明,温度对吸附效果的影响不是很大,出水均达标。3 5 几种不同吸附剂吸附结果的比较根据以上所得的各种实验条件,测出膨润土原土、改性膨润土、粉煤灰、改性粉煤灰在相同的实验条件下对含汞废水的处理情况,其去除效果为改性粉煤灰>粉煤灰>改性膨润土>膨润土原土。1TheResearchonDealingwiththeWastew

9、aterofMercuryIonwithFlyAshWANGDai zhi,ZHAOYan ping(1 DepartmentofChemistryandEnvironmentalEngineering,HubeiNormalUniversity,Huangshi435002,China;2 DepartmentofChemistryandChemicalEngineering,XiangfanUniversity,Xiangfan441053,China)Abstract:Thetreatcapacitytowastewaterofmercuryionwithflyashisresearchedunderdifferentconditions Theresultsshowedthattheflyashcouldreducethewastewaterofmercuryionfrom1 6mg L-1to0 022mg L-1atpHrangeabou