CN108236915A - 一种改性粉煤灰及在去除废水中氨氮方面的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种改性粉煤灰及在去除废水中氨氮方面的应用，改性粉煤灰通过如下方法改性而成：取粉煤灰于高温条件下煅烧，冷却后加入强碱溶液，在常温、超声波下进行超声改性，取出后水洗至中性，再加入强酸溶液，在常温、超声波下进行超声改性，取出后水洗至中性，最后在电热恒温真空干燥箱中干燥即得所述改性粉煤灰。本发明提供的改性粉煤灰比表面积大，对废水中氨氮的去除率比未改性的粉煤灰显著提高，进步显著。

Description

一种改性粉煤灰及在去除废水中氨氮方面的应用
技术领域
本发明属于污染治理领域，具体涉及一种改性粉煤灰及在去除废水中氨氮方面的应用。
背景技术
粉煤灰是燃煤电厂排出的固体废渣之一，主要成分为二氧化硅、氧化铝和氧化铁。随着电力工业的发展，燃煤电厂的粉煤灰排放量逐年增加，成为我国当前排量较大的工业废渣之一。大量的粉煤灰不加处理，就会产生扬尘，污染大气；若排入水系会造成河流淤塞，而其中的有毒化学物质还会对人体和生物造成危害。但粉煤灰可资源化利用，如作为混凝土的掺合料等。粉煤灰具有大比表面积，是处理氨氮废水的良好吸附材料。但原粉煤灰的吸附性能较差，需通过改性增大其比表面积，提高其吸附性能。
粉煤灰的改性方法主要有物理法和化学法。不管是物理改性还是化学改性，改性体系均为固-固体系或液-固体系。为强化改性效果，均采取搅拌方式（如磁力搅拌、机械搅拌等）提高两相的接触充分度。
通过对粉煤灰改性提高其比表面积有助于提高对废水中氨氮的吸附去除效果。
发明内容
本发明的目的是提供一种改性粉煤灰及在去除废水中氨氮方面的应用。
上述目的是通过如下技术方案实现的：
一种改性粉煤灰，通过如下方法改性而成：取粉煤灰于高温条件下煅烧，冷却后加入强碱溶液，在常温、超声波下进行超声改性，取出后水洗至中性，再加入强酸溶液，在常温、超声波下进行超声改性，取出后水洗至中性，最后在电热恒温真空干燥箱中干燥即得所述改性粉煤灰。
所述的改性粉煤灰的制备方法中，所述强碱为氢氧化钾或氢氧化钠。
所述的改性粉煤灰的制备方法中，所述氢氧化钾或氢氧化钠溶液的浓度为4-8mol/L，1g粉煤灰添加所述氢氧化钾或氢氧化钠溶液3-5mL。
所述的改性粉煤灰的制备方法中，所述强酸为盐酸或硝酸。
所述的改性粉煤灰的制备方法中，所述盐酸或硝酸溶液的浓度为4-8mol/L，1g粉煤灰添加所述盐酸或硝酸溶液3-5mL。
所述的改性粉煤灰的制备方法中，煅烧条件为250-350℃煅烧1.5-3.5h。
所述的改性粉煤灰的制备方法中，超声条件为80-120Hz超声2-3h。
所述的改性粉煤灰的制备方法中，电热恒温真空干燥箱中干燥条件为100-110℃干燥20-30小时。
上述改性粉煤灰在去除废水中氨氮方面的应用。
本发明的有益效果：
本发明提供的改性粉煤灰比表面积大，对废水中氨氮的去除率比未改性的粉煤灰显著提高，进步显著。
具体实施方式
下面拟通过具体实施例具体介绍本发明创造的技术方案。
实施例1：
取粉煤灰于高温条件下煅烧，冷却后加入强碱溶液，在常温、超声波下进行超声改性，取出后水洗至中性，再加入强酸溶液，在常温、超声波下进行超声改性，取出后水洗至中性，最后在电热恒温真空干燥箱中干燥即得所述改性粉煤灰。
其中，所述强碱为氢氧化钾，也可以用氢氧化钠代替，氢氧化钾溶液的浓度为6mol/L，1g粉煤灰添加所述氢氧化钾溶液4mL。
其中，所述强酸为盐酸，也可以用硝酸代替，盐酸溶液的浓度为6mol/L，1g粉煤灰添加所述盐酸溶液4mL。
其中，煅烧条件为300℃煅烧2.5h；超声条件为100Hz超声2.5h；电热恒温真空干燥箱中干燥条件为105℃干燥25小时。
实施例2：
取粉煤灰于高温条件下煅烧，冷却后加入强碱溶液，在常温、超声波下进行超声改性，取出后水洗至中性，再加入强酸溶液，在常温、超声波下进行超声改性，取出后水洗至中性，最后在电热恒温真空干燥箱中干燥即得所述改性粉煤灰。
其中，所述强碱为氢氧化钾，也可以用氢氧化钠代替，氢氧化钾溶液的浓度为4mol/L，1g粉煤灰添加所述氢氧化钾溶液5mL。
其中，所述强酸为盐酸，也可以用硝酸代替，盐酸溶液的浓度为4mol/L，1g粉煤灰添加所述盐酸溶液5mL。
其中，煅烧条件为250℃煅烧3.5h；超声条件为80Hz超声3h；电热恒温真空干燥箱中干燥条件为100℃干燥30小时。
实施例3：
取粉煤灰于高温条件下煅烧，冷却后加入强碱溶液，在常温、超声波下进行超声改性，取出后水洗至中性，再加入强酸溶液，在常温、超声波下进行超声改性，取出后水洗至中性，最后在电热恒温真空干燥箱中干燥即得所述改性粉煤灰。
其中，所述强碱为氢氧化钾，也可以用氢氧化钠代替，氢氧化钾溶液的浓度为8mol/L，1g粉煤灰添加所述氢氧化钾溶液3mL。
其中，所述强酸为盐酸，也可以用硝酸代替，盐酸溶液的浓度为8mol/L，1g粉煤灰添加所述盐酸溶液3mL。
其中，煅烧条件为350℃煅烧1.5h；超声条件为120Hz超声2h；电热恒温真空干燥箱中干燥条件为110℃干燥20小时。
取8g改性粉煤灰，加入到100mg/L氯化铵溶液150mL中，在室温、80Hz超声波下超声吸附3小时，过滤后取滤液100mL测定氨氮浓度。氨氮浓度采用纳氏试剂分光光度法测定。
实施例1-3的氨氮去除率均在90%以上，比未改性粉煤灰至少提高40%。
上述具体实施例的作用在于说明本发明创造的实质性内容，但并不以此限定本发明创造的保护范围。对本发明创造的技术方案进行简单修改或等同替换，并不会脱离本发明创造技术方案的实质，因而必然落入本发明创造的保护范围。

Claims (9)

1.一种改性粉煤灰，其特征在于，通过如下方法改性而成：取粉煤灰于高温条件下煅烧，冷却后加入强碱溶液，在常温、超声波下进行超声改性，取出后水洗至中性，再加入强酸溶液，在常温、超声波下进行超声改性，取出后水洗至中性，最后在电热恒温真空干燥箱中干燥即得所述改性粉煤灰。
2.根据权利要求1所述的改性粉煤灰，其特征在于：所述强碱为氢氧化钾或氢氧化钠。
3.根据权利要求2所述的改性粉煤灰，其特征在于：所述氢氧化钾或氢氧化钠溶液的浓度为4-8mol/L，1g粉煤灰添加所述氢氧化钾或氢氧化钠溶液3-5mL。
4.根据权利要求1所述的改性粉煤灰，其特征在于：所述强酸为盐酸或硝酸。
5.根据权利要求4所述的改性粉煤灰，其特征在于：所述盐酸或硝酸溶液的浓度为4-8mol/L，1g粉煤灰添加所述盐酸或硝酸溶液3-5mL。
6.根据权利要求1所述的改性粉煤灰，其特征在于：煅烧条件为250-350℃煅烧1.5-3.5h。
7.根据权利要求1所述的改性粉煤灰，其特征在于：超声条件为80-120Hz超声2-3h。
8.根据权利要求1所述的改性粉煤灰，其特征在于：电热恒温真空干燥箱中干燥条件为100-110℃干燥20-30小时。
9.权利要求1-8任一所述改性粉煤灰在去除废水中氨氮方面的应用。
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