煤渣的物理化学特性改进研究进展

来源：核心期刊咨询网时间：2018-11-28 10:2212

摘要：这篇水利工程师论文发表了煤渣的物理化学特性改进研究进展，我国是染料生产的大国，年产量和贸易量均居世界第一，近年来，对粉煤灰在吸附上的应用研究取得了较好的效果。但粉煤灰由于粒径过小，在灰水分离时存在易堵塞滤布造成过滤效率低、滤布损耗大的问题

　　这篇水利工程师论文发表了煤渣的物理化学特性改进研究进展，我国是染料生产的大国，年产量和贸易量均居世界第一，近年来，对粉煤灰在吸附上的应用研究取得了较好的效果。但粉煤灰由于粒径过小，在灰水分离时存在易堵塞滤布造成过滤效率低、滤布损耗大的问题，论文对煤渣在水处理方面的应用研究进展进行研究。

　　关键词：水利工程师论文,煤渣,吸附,水处理,改性

　　分析了煤渣的物理性质及化学性质，总结了煤渣吸附的原理以及煤渣改性的方向。综述了煤渣作为吸附剂在处理含重金属废水、含氟废水、富营养化废水、印染废水等方面的应用研究进展。并提出未来的研究方向重点为煤渣吸附活性的提高、吸附后煤渣二次污染的处理、煤渣在精制提纯可中的应用、采用煤渣负载催化剂。

　　1 煤渣的物理化学特性及改性

　　1.1 煤渣的物理性质

　　煤渣具有蜂窝状细孔结构，比表面积相对较大(0.20～0.35m2/g)，透水性好并具有一定吸附性。针对煤渣的吸附性能，比表面积决定了吸附容量和吸附活性的大小，对其吸附性起决定性作用。煤渣的比表面积是煤渣粒径和煤渣孔隙率共同作用的结果，因此设法改变煤渣粒径和孔隙率可以一定程度上提高煤渣的吸附能力。

　　1.2 煤渣的化学性质

　　表1为不同产地的煤渣经脱碳处理后得到的化学分析结果。从表1可看出，煤渣除含有一定量的碳颗粒外，主要由硅、铝、铁、钙氧化物以及一定量的镁、钾、钠、钛、铬等氧化物组成。

　　1.3 煤渣处理废水的原理

　　煤渣在水处理时主要起到吸附作用。煤渣具有比表面积较大、孔隙率高的物理性质，有助于其进行物理吸附。此外，煤渣表面有大量的硅氧化学键、铝氧化学键，可与具有一定极性的分子产生偶极-偶极键的吸附作用，有助于进行化学吸附。煤渣表面带有离子，可以与污染物离子交换进行交换吸附。

　　2 煤渣在水处理中的研究与应用

　　吸附法因具有操作简单、适用范围广、吸附剂套用可能性高的优点，广泛应用于废水处理中。煤渣作为废渣的一种，用作吸附材料可以达到以废治废的目的。工业废水来源繁多、成分复杂，对此类废水进行处理，旨在降低其色度、气味、COD值、浊度等。本文中选取近年来研究较为活跃的几类废水进行评述。

　　2.1 重金属废水的处理

　　重金属废水因毒性大、在生物体内易富集而对生态环境和人体健康具有极大的危害，煤渣已在含有Cr、Zn、Cu、Ni等重金属离子的废水的处理中得到研究及应用。用Ca(OH)改性蜂窝煤渣吸附含铬废水中的Cr6+，除铬率可达98.84%。pH、温度的变化对除铬效果影响较小，改性煤渣与原状煤渣相比，破坏了原状煤渣的玻璃体结构，出现大量的分子筛晶体结构，有助于提高吸附效果，且碱改性煤渣表面生成活性位点，可以与金属离子形成复合物。

　　2.2 含氟废水的处理

　　含氟废水来源广，氟含量过高的水体会污染环境、危害人体健康，煤渣在处理含氟废水中具有较好效果。比较了经H2SO4、NaOH、高温和超声波改性后的煤渣对氟离子的吸附效果，发现超声波改性的除氟效果最佳，超声60min时，氟离子的吸附量可达0.9726mg/g。其后采用超声波辅助法用氯化铁改性煤渣具有更好的效果，吸附量可达2.1mg/g以上。此方法将煤渣表面光滑的块状晶体结构变成了表面有物质包裹的珊瑚状结构，且该结构主要由铁的氧化物构成，具有疏松多孔的特点，强化了煤渣的吸附性能。等用原状煤渣、氯化镁改性煤渣和氯化钙改性煤渣除氟。氯化鎂改性煤渣对氟有更好的去除效果，当F-溶液的初始浓度为30mg/L，投加量为30g/L时，在pH=2～11时，除F-率均超过90%，具有很宽的pH适用范围和良好的除氟效果。

　　2.3 印染废水的处理

　　全世界的染料生产中，每年排放的染料污染物约占生产总量的15%，约占工业废水总排放量的10%。此类废水成分复杂、浓度高、颜色深、降解难、危害大，已成为水处理领域的重要课题。对蜂窝煤渣进行酸改性、碱改性、金属盐改性、表面活性剂改性、氧化剂改性和有机溶剂改性，并用改性煤渣吸附模拟废水中的亚甲基蓝。除表面活性剂改性后煤渣吸附力下降外，其他改性方法均能不同程度提升煤渣的吸附性能。采用KOH改性的煤渣对亚甲基蓝吸附效果最好，COD去除率可达80.82%。

　　3 结束语

　　煤渣廉价易得、吸附性佳，在水处理领域应用前景广阔。对其在水处理领域的研究应用做如下展望。采用煤渣吸附可有效解决灰水分离难的问题。

　　参考文献：

　　[1]张天永等.煤渣在水处理方面的应用研究进展[J].现代化工，2018，38(03)：32-36.

　　推荐阅读：《水利技术监督》(双月刊)曾用刊名：水利水电标准化与计量;标准化与计量认证，1993年创刊，是技术监督工作方面的综合性期刊，是水利部技术监督行政主管部门指定的公告发布权威杂志，具有指导性、知识性和实用性。

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