粉煤灰废水处理

粉煤灰在废水处理中的应用近年来，我国的能源工业稳步发展，带来了粉煤灰排放量的急剧增加，我国每年排渣量已达3000万吨，因此粉煤灰的处理和利用问题引起人们广泛的关注。

粉煤灰是一种多孔性松散固体集合物，粉煤灰的主要成分为SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO和未燃炭，其中铝、铁、硅等活性点能与污染物质通过化学键发生结合。

粉煤灰还含有少量K、P、S等化合物和Cu、Zn等微量元素。

由于粉煤灰特殊的结构特点和理化性质，可用于废水处理，粉煤灰处理废水的机理主要是吸附作用，包括物理吸附和化学吸附。

物理吸附指粉煤灰与吸附质间通过分子间引力产生吸附。

这一作用取决于粉煤灰的多孔性和比表面积，比表面积越大，吸附效果越好。

化学吸附是指粉煤灰表面存在大量的铝、铁、硅等活性点，能与吸附质通过某种化学作用发生结合，形成离子交换吸附[1]。

又由于粉煤灰各颗粒间的化学成分并不完全一致，将粉煤灰进行改性后可以提高对特定废水得净化能力。

1重金属废水中的应用1.1对含铬废水的处理含铬矿石的加工冶炼、制金、金属表面处理、皮革、印染等行业都会产生大量的含铬废水。

水体中铬污染主要是三价铬和六价铬，六价铬的毒性比三价铬大100倍而且六价铬的化合物有致癌作用。

用粉煤灰处理含铬废水可以达到排放标准，以废治废成本低。

张顺成[2]等将粉煤灰、粘土及木炭粉按85：10：5的比例混合利用电热鼓风干燥箱干燥至恒重后冷却至室温，利用连续投料粉碎机粉碎物料并通过150um方孔筛，将烘干后的料球置入高温箱式电阻炉内在1150℃下焙烧保温60min后制的吸水率为33.35%，抗压为636N，达到轻质滤料标准的粉煤灰陶粒。

用此陶粒处理浓度为0~200 mg/L，流量为0.05m3·h-1的含Cr3+废水，由于温度对Cr3+去除率影响较小，所以在室温下进行，在pH>4.5，接触时间为37.7min时处理效果最好，可达99%以上，但当pH值大于7.5后，pH值对Cr3+的去除率几乎无影响。

改性粉煤灰处理含铬废水的实验研究摘要：我国是一个燃煤大国，每年有近亿吨粉煤灰排放，大量粉煤灰堆放，不仅占用土地，而且对环境造成很大危害。

利用盐酸对粉煤灰进行改性，处理含铬废水效率达到80%，为实现清洁生产等可持续发展战略提供强有力的技术支持，实用意义显著。

关键词改性粉煤灰吸附含铬废水处理1 前言铬既是生物的必需元素，又是有毒的污染元素。

因此发展含铬废水处理技术，不仅有利于环境保护，而且可以促进工业发展和人类社会的进步。

粉煤灰是具有一定活性的球状细小颗粒,对于水中杂质具有较好的吸附性能,利用粉煤灰对含铬废水进行处理可谓以废治废,且费用低廉,处理效果好。

通过开展对粉煤灰理化特性的研究，通过实验探索粉煤灰在对含铬废水处理方面应用的可行性不仅具有理论学术上的探索意义，更为解决今后粉煤灰的安全处置及综合利用、保护矿山生态环境、实现清洁生产等可持续发展战略提供强有力的技术支持，实用意义显著。

2 改性粉煤灰的制备本次实验采用沧州市发电厂贮灰场中的粉煤灰。

实验中我们对沧州市发电厂贮灰场中的含有水分的湿粉煤灰进行取样，将制好的粉煤灰试样进行多元素分析，测试结果列于表2-1。

表2-1 发电厂粉煤灰化学组成由上表可知：沧州市发电厂粉煤灰试样中sio2、al2o3含量较高，特别是al2o3，其含量已略高于al2o3的上限值；fe2o3、na2o、k2o及烧失量值较低；而mgo及cao含量适中。

电厂粉煤灰试样中含大量sio2、al2o3，提供了大量的si、al等活性点，有利于化学吸附的进行。

又因沧州市电厂的粉煤灰中除硅外，铝含量高，铁含量低。

因此需加入铁类物质，补充铁的不足，所选用的铁类物质为石家庄钢厂转炉铁泥，其化学成分如下表2-2所示：表2-2 铁泥成分成分总铁al2o3 cao mgo 烧失量含量(%) 13.29 0.53 1.71 3.80 3.18为了实验的简便,在进行配比的时候就根据经验把改性粉煤灰的活化时间取定为15min(因其已经足够满足活化要求),盐酸浓度取1.5mol/l,粉煤灰的量取0.3g,铁泥60mg.取60mg的铁泥，用1.5mol/l的盐酸溶解，再加入0.3g粉煤灰于恒温水浴锅中加热(酸用量与灰量之比为2∶1（ml/g）)15min，制得改性粉煤灰。

灰水处理灰水就是电厂冲灰水。

大量的粉煤灰必须从发电厂到贮灰场，利用水力除灰系统将灰和渣送到灰场是比较经济的方法，也是目前中国主要的一种除灰方式，将灰渣水用管道送到灰场后，灰渣浆中的粗分散杂质在灰场沉淀下来，澄清后的水可以直接排入水体，或送回电厂循环使用。

用炉烟处理灰水有两种方式，一是采用炉烟中SO2，二是采用炉器中的CO2。

灰水处理 - 概述灰水就是电厂冲灰水。

大量的粉煤灰必须从发电厂到贮灰场，利用水力除灰系统将灰和渣送到灰场是比较经济的方法，也是目前中国主要的一种除灰方式，将灰渣水用管道送到灰场后，灰渣浆中的粗分散杂质在灰场沉淀下来，澄清后的水可以直接排入水体，或送回电厂循环使用。

现在大多数电厂把粉煤灰堆放在灰场，为此就产生大量的冲灰水。

但是冲灰水水质就发生了很大的改变，如pH、SS等指标超出了国家规定的排放标准，这使冲灰水成为燃煤电厂最大的水污染源。

现在为保护环境，国家规定不准灰渣排入河流，必须进行综合利用，或者送到灰场堆放。

而冲灰水呈碱性如不治理，直接外排不但污染水体，而且燃煤电厂还必须缴纳排污和超标费用。

因此冲灰水成为火电厂废水处理的一个新问题。

灰水处理 - 炉烟处理灰水用炉烟处理灰水有两种方式，一是采用炉烟中SO2，二是采用炉器中的CO2，但目的是相同的，都是利用它们吸收水的酸性来中和灰水的碱度，使之冲灰水pH值达到环保排放标准要求。

1）炉烟SO2处理灰水用炉烟中SO2处理冲灰水有一定的条件，燃煤要有一定含硫量，烟气中SO2含量低不行。

2）炉烟CO2处理灰水也是利用酸碱中和的原理，影响处理效果的因素很多，它取决于烟气中CO2含量，又取决于CO2与灰水接触时间气水比、搅拦程度、水温和液面上CO2平衡分压。

锅炉排出的渣和灰用水冲到灰渣池，然后用冲灰泵经输灰管道输送至贮灰场，灰水在贮灰场澄清分离后的上层清水汇集至回水池，然后用回水泵升至厂内清水池再用。

灰水的回收率一般在50％以上。

灰水循环可根据灰水性质分为酸性和碱性水循环两种方式。

粉煤灰用于各种废水处理技术粉煤灰是一种多孔的松散固体集合物，是一种海绵状、中空的球形细小颗粒，其真密度：2000~2300kg∕m3,堆积密度：550-658kg∕m3,孔隙率：60%〜75%,氮吸附法测得的比表面积可达800~19500cm2∕g.粉煤灰的主要化学成分为Sio2、A12O3x Fe2O3,Cao及未燃烧的炭，还含有少量K、P、S、Mg等的化合物和Cu、Zn等的微量元素。

近年来，粉煤灰产量不断攀升。

预计到2023年，总累积堆存量将达到30亿吨左右。

如此大量的粉煤灰,如果仅仅是普通存放而并不加以特殊处理，除占据大片耕地良田外，其扬尘也会造成空气的严重污染，并且由于淋滤作用，排放地也会浸污地下水系，而灰浆排放到江河湖泊中也会阻塞污染河道，直接影响到水生物的生长，导致生态平衡的破坏。

因此，粉煤灰的有效利用不仅关系到中国煤炭产业、电力工业及相关工业的可持续发展问题，还对实现循环经济同样具有特别重要意义。

目前，我国粉煤灰的利用范围很广，涉及到了建筑、道路、农业、化工等众多领域。

本文就粉煤灰处理废水这一方面展开研究，为处理各种废水提供一种新思路。

1、粉煤灰处理废水的机理根据粉煤灰的理化性质，粉煤灰对废水中有害物质的去除主要是通过吸附、絮凝沉淀与过滤作用。

粉煤灰的比表面积大、表面能高，铝与硅等活性点比较多，具有较强的吸附能力，包括物理吸附与化学吸附。

物理吸附是由粉煤灰的多孔性与比表面积决定的。

比表面积越大，其吸附效果也就越好。

化学吸附主要取决于粉煤灰表面的大量Si-O-Si键、A1-O-A1键、极性分子产生偶极-偶极键的吸附,以及阴离子与粉煤灰中次生的带正电荷的硅酸铝、硅酸钙、硅酸铁之间形成离子交换或离子对的吸附。

除吸附除掉有害物质，粉煤灰的一些成分还能够和废水中的有害物质相互作用产生絮凝沉淀，与粉煤灰构成吸附-絮凝沉淀协同作用，如：氧化钙溶于水之后产生钙离子，钙离子能够和染料中的磺酸基相互作用形成磺酸盐沉淀，也能与氟离子相互作用形成氟化钙沉淀。

粉煤灰在废水处理中的应用摘要：粉煤灰作为一种良好吸附材料，被使用在很多的领域，粉煤灰主要是一种大宗工业固体废弃物。

根据粉煤灰的特点，本文主要是介绍粉煤灰在废水处理中的应用，并且结合一些现存的问题进行讨论，根据相关问题讨论其应用的前景。

关键词：粉煤灰；废水处理；应用前言：随着社会的发展，我国越来越注意环境保护的重要性，因此在研究环保的问题时就会关注到粉煤灰的问题，粉煤灰作为一种工业废弃物很容易对环境造成污染，因此对于粉煤灰的处理和使用受到了广泛的关注。

随着我国目前每年的排灰量不断的增加，很多的粉煤灰不仅污染空气还会占用土地资源，并且由于其特性导致经常随处飞扬，所以对于粉煤灰的治理已经成为有关部门的重要任务。

随着技术的发展，粉煤灰在废水处理的时候能起到一定的作用，主要是具有吸附功能，因此在以后的应用中也有着广阔的前景。

一、粉煤灰的物化特性（一）矿物组成在粉煤灰中，主要的矿物组成就是玻璃体，当然也存在一些晶体物质。

我们一般了解的矿物种类比如说石膏、碳酸钙等，这些都是比较常见的，另外一类是不太常见的比如磁铁矿、钒铋矿等。

一般对于矿物的研究可以参考火山岩的研究力量，并且将矿物的形式和来源进行基本的分类，主要是两种类型，继承性矿物和后生矿物。

对于粉煤灰来说，因为矿物的组成直接影响着品质，所以要对其矿物进行研究，重点分析其所含矿物的化学成分。

（二）物化性质粉煤灰的形成主要是因为煤的燃烧，尤其是在高温燃烧之后形成的，这一过程可以看做是一个二次人工成矿过程,对于粉煤灰形成的过程，我们可以看到粉煤灰是一种比较松散的固体集合物，而且在其形成的过程中主要是以富铝玻璃体存在，在其基本的形式中，包含着一些铁、钙等元素的氧化物，还有一定的燃烧不完全的碳粒，这些颗粒一般会以玻璃球状呈现出来，而且因为粉煤灰中存在的这些颗粒，一般还会有些气泡或者微小活性通道，因此导致粉煤灰一般都是多孔的，并且一般的表面积也比较大，孔隙率大约为60%—70%。