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粉煤灰沸石处理造纸废水的研究

王本红  
【摘要】: 利用低成本的原料处理造纸废水越来越引起人们的兴趣。粉煤灰是以煤为动力燃料的火力发电厂经过燃烧粉煤后形成的副产品。粉煤灰中含有大量的硅铝,因此利用粉煤灰合成沸石引起了人们的高度重视。本课题采用水热法合成粉煤灰沸石,对合成的粉煤灰沸石产品进行改性并用于处理造纸废水中的各种污染物。研究的目的是为处理造纸废水提供一种低成本,高效率的新技术,同时,具有积极的实际理论价值。 重点考察了粉煤灰沸石的改性条件、pH值、沸石用量和接触时间对造纸废水中COD和色度的去除率的影响。并借助X-射线衍射仪、红外光谱仪和扫描电镜实验对改性前和改性后的各种粉煤灰沸石进行了表征。主要结论如下: (1)无机改性粉煤灰沸石。以V盐酸:V硫酸改性3~4h制得的改性Na-A型粉煤灰沸石对造纸黑液具有良好的处理效果,在改性粉煤灰沸石用量为3 g/(L造纸黒液),pH=6,振荡时间为10 min的实验条件下,出水COD和吸光度分别可达237 mg/L和0.012,达到GB3544-2001造纸工业水污染排放标准。 (2)有机改性粉煤灰沸石能够有效地去除造纸废水中的污染物。用质量浓度为15 g/L的HDTMA溶液改性Na-P1型粉煤灰沸石对造纸黑液具有良好的处理效果,在改性粉煤灰沸石用量为6 g/(L造纸黒液),pH=6,振荡时间为20 min的实验条件下,出水COD和吸光度分别可达250 mg/L和0.012,达到GB3544-2001造纸工业水污染排放标准。 (3)造纸废水中污染物的去除效率随着改性粉煤灰沸石用量的增加和接触时间的延长而增加。无机改性和有机改性粉煤灰沸石前后的XRD图、SEM图和FTIR图表明沸石的表面发生了明显改变,表面变得粗糙、疏松,比表面积增大,提高了其处理造纸废水的效果,而且沸石骨架结构未发生变化。


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