北极星环保网讯:粉煤灰是燃煤电厂排放的固体废弃物,具有吸附和助凝作用,逐渐用于废水处理领域。研究表明,粉煤灰对废水中的COD、有机化合物、金属离子、浊度有去除作用,但将粉煤灰直接用于废水处理效果并不理想。壳聚糖是一种有机高分子助凝剂,无毒,具有电中和与吸附架桥作用,但其在酸性条件下才溶解,且溶解速度较慢,直接应用受到一定限制,而且壳聚糖价格较贵,直接使用成本较高,故将其与膨润土、蒙脱石、硅藻土、粉煤灰等联合起来处理废水是当前的研究热点。笔者制备了改性粉煤灰与壳聚糖的复合吸附剂,利用壳聚糖的电中和与架桥作用,以及粉煤灰的吸附作用去除高浊水的浊度,并对其除浊性能进行研究。
1 实验部分
1.1 材料与仪器
实验所用粉煤灰取自银川某电厂,其主要成分如表1所示。
实验试剂:盐酸,分析纯,四川西陇化工有限公司;硫酸,分析纯,成都市科龙化工试剂厂;氢氧化钠,分析纯,天津市致远化学试剂有限公司;冰乙酸,分析纯,天津市瑞金特化学品有限公司;壳聚糖,分析纯,国药集团化学试剂有限公司;高岭土,分析纯,天津市光复精细化工研究所。主要仪器:T8-1型磁力加热搅拌器,重庆吉祥教学实验设备有限公司;FA2004B型电子天平,上海精密科学仪器有限公司;HSB-B88循环水式多用真空泵,郑州长城科工贸有限公司;101型电热鼓风干燥箱,北京科伟永兴仪器有限公司;pHS-25型pH计,上海精密科学仪器有限公司;ZD型浊度仪,无锡优量仪表公司。
1.2 吸附剂的制备
(1)粉煤灰的酸浸。选用2 mol/L H2SO4溶液,以液固比10 mL∶3 g对粉煤灰进行酸浸,常温搅拌后静置24 h,抽滤,并用蒸馏水多次冲洗,放入105 ℃电热鼓风干燥箱中烘干,冷却至室温,用研钵研细即得改性粉煤灰。
(2)吸附剂的制备。将质量分数为98%的冰醋酸稀释至5%的溶液,用此稀释溶液将壳聚糖配制成质量分数为2%的壳聚糖溶液,按不同的质量比加入改性粉煤灰,常温下搅拌均匀呈糊状后,放入105 ℃电热鼓风干燥箱中烘干,冷却后磨细,即得吸附剂。
1.3 实验方法
取一定量校园池塘水加入一定量的高岭土,搅拌均匀,静置24 h后,取上清液。测其浊度为200 NTU,pH为6.8。
取该高浊水100 mL,加入一定量的吸附剂,搅拌一定时间后静置15 min,用移液管吸取液面下10 mm处水样测定浊度,并计算除浊率。除浊率按式(1)计算。
式中:N1——原水样的浊度,NTU;
N2——水样经处理后的浊度,NTU。
2 结果与讨论
2.1 质量比对除浊率的影响
取9份100 mL高浊水样置于150 mL烧杯中,分别加入壳聚糖与改性粉煤灰质量比为0∶10、1∶100、1∶50、1∶30、1∶20、1∶15、1∶10、1∶8、1∶6的吸附剂各0.3 g,搅拌30 min,静止15 min,测定其浊度,质量比对除浊率的影响见图1。
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