粉煤灰如何用于废水处理
粉煤灰在废水处理中的应用主要基于其理化性质,特别是其比表面积大、表面能高以及铝与硅等活性点多的特点,这使得粉煤灰具有较强的吸附能力。以下是粉煤灰用于废水处理的具体方式和过程:
一、吸附作用
物理吸附:粉煤灰的多孔性和较大的比表面积决定了其物理吸附能力。废水中的污染物分子可以被吸附在粉煤灰颗粒的表面或孔隙中,从而达到去除污染物的目的。
化学吸附:粉煤灰表面的大量Si-O-Si键、Al-O-Al键可以与废水中的极性分子产生偶极-偶极键的吸附,同时,阴离子也可以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。
二、絮凝沉淀作用
粉煤灰中的一些成分能够与废水中的有害物质相互作用产生絮凝沉淀。例如,氧化钙溶于水后产生的钙离子可以与染料中的磺酸基相互作用形成磺酸盐沉淀,也可以与氟离子相互作用形成氟化钙沉淀。这种絮凝沉淀作用与粉煤灰的吸附作用协同作用,可以更有效地去除废水中的污染物。
三、过滤作用
粉煤灰的孔隙率较高,当废水通过粉煤灰层时,粉煤灰可以过滤并截留大部分悬浮物。这种过滤作用在吸附和絮凝沉淀过程中起着辅助作用,有助于进一步提高废水处理效果。
四、具体应用场景
城市垃圾渗滤液处理:粉煤灰可以作为多功能废水处理材料,用于填充絮凝沉降降解过滤箱,处理城市垃圾渗滤液。通过组合鼓气和臭氧的连续式多级处理系统,可以有效降低渗滤液中的色度、悬浮物、CODCr、BOD5、氨氮与硫化物等主要污染物指标。
电镀废水处理:粉煤灰可以作为Ni2+吸附剂的主要原料,用于处理电镀废水中的金属离子。通过适当的制备和改性,粉煤灰可以表现出良好的吸附性能,对电镀废水中的Ni2+等金属离子具有较高的去除率。
印染废水处理:粉煤灰可以用于处理印染废水,通过改性可以提高其脱色率和COD去除率。实验结果表明,改性后的粉煤灰对印染废水的处理效果良好,可以达到排放标准。
焦化废水处理:粉煤灰可以与石灰联合使用,作为吸附剂处理焦化废水中的氨氮。通过优化处理条件,如药剂投加量、pH值和吸附时间等,可以实现对焦化废水中氨氮的深度处理。
含磷废水处理:粉煤灰还可以用于处理含磷废水,通过预处理、吸附沉淀和分离脱水等步骤,实现废水中磷物质的去除和资源化利用。
五、处理工艺
直接投入法:将一定量粉煤灰直接投入废水中,使粉煤灰与废水充分接触后,再将灰与水分离。
滤柱法:将粉煤灰装入滤柱中,废水由上加入,在底部接受出水。但此法容易出现堵塞问题,需要定期清理和更换粉煤灰。
废水进入灰场法:把废水用做冲灰水,由输灰管道运入灰场,灰水分离,完成水处理过程。
综上所述,粉煤灰在废水处理中具有广泛的应用前景。通过充分利用其吸附、絮凝沉淀和过滤等性质,可以有效去除废水中的多种污染物,实现废水的净化和资源化利用。
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