活性粉煤灰吸附焦化废水中BaP的研究_张泽

活性粉煤灰吸附焦化废水中BaP的研究＊张泽1孙宏2宋力敏2陈艳春2(1.齐齐哈尔市环境监测中心站黑龙江齐齐哈尔161006;2.齐齐哈尔大学化学化工学院黑龙江齐齐哈尔161005)摘要利用自制的活性粉煤灰进行了焦化废水中的有机污染物3,4-苯并(a)芘(BaP)的吸附试验。在300mL焦化废水中,调节pH值为中性或弱碱性,加入3.0g活性粉煤灰,室温下吸附30min,对BaP的去除率可达90%以上。试验结果表明,该活性粉煤灰适用于处理焦化废水中有机污染物,达到了“以废治废”的目的。关键词焦化废水3,4-苯并(a)芘吸附活性粉煤灰AdsorptionofBaPinCokingWastewaterbyModifingFlyAshZHANGZe1SUNHong2SONGLimin2CHENYanchun2(1.QiqiharEnvironmentMonitoringCenterQiqihar,Heilongjiang161006)AbstractThemodifingflyashisusedtoremoveorganiccontaminantBaPincokingwastewater.3.0gofmodifingflyashisaddedin300mLwastewater(pH7-8,adsorbsfor30minsatroomtemperatureandtheremovalpercentageofBaPcanreachabove90%.TheresultshowsthatthemodifingflyashcanbeusedinthetreatmentoforganiccontaminantBaPincokingwastewatertoachievetheaim“usingwastetotreatwaste”.KeyWordscokingplantwastewaterBaPadsorptionmodifingflyash焦化废水是煤制焦炭、煤气净化及焦化产品回收过程中产生的废水,含有大量酚类化合物,多种多环芳香烃和杂环类有机物[1-2],这些物质大多对生物有毒,3,4-苯并(a)芘是强致癌物,一直是国内外废水处理领域的一大难题。常规的活性污泥处理工艺对其中的难降解化合物的去除率较低,以致出水COD值较高,不能达到国家排放标准[3]。笔者用自制的活性粉煤灰来吸附焦化废水中的BaP,摸索出最佳的吸附工艺条件,使得BaP的去除率达到91%。粉煤灰是热电厂燃煤锅炉排放的废弃物,近年来关于应用粉煤灰处理工业和生活污水方面的文献较多[4-5],但应用活性粉煤灰处理焦化废水中BaP的报道很少。活性粉煤灰的主要成分为铁、铝、钙、镁和硅,处理焦化废水的原理主要是由于活性粉煤灰中含有大量的Fe3+和Al3+,水解还可形成许多复杂的多核络合物,随着缩聚反应的不断进行,聚合物的电荷不断升高,更有利于捕获废水中悬浮的胶体杂质,显示出较好的絮凝作用。另外,酸活化粉煤灰表面或微孔内变得更加粗糙,比表面积显著增加,使表面活化,活化后的粉煤灰对有机物吸附能力更强。因此,采用活性粉煤灰处理焦化厂废水,具有化学絮凝和物理吸附的双重作用。1实验部分1.1仪器与试剂LC-6A高效液相色谱仪(日本岛津公司),TurboVapⅡ浓缩仪(美国Caliper公司);3,4-苯并(a)芘(BaP)、环己烷和甲醇均为优级纯,其他试剂为分析纯;焦化废水来自黑龙江化工厂(其中BaP质量浓度4.754×10-3mg/L);粉煤灰来自富拉尔基热电厂。1.2活性粉煤灰的制备通过正交试验,采用多种酸性复合剂与粉煤灰(≥140目)作用以铁、铝、硅含量为指标对正交试验进行极差分析,判断酸性复合剂的种类、反应时间、温度及浓度对产品性能的影响,确定最佳的工艺条件。试验表明,酸性复合剂LXS的效果最好,酸的浓度对产品性能的影响最大,酸的浓度越高,铁、铝、硅含量越高;其次是反应温度和时间对铁、铝、硅含量的影响也较大。最佳的反应条件是酸性复合剂LXS与粉煤灰质量比为5∶1,反应温度为350℃,反应时间4h。1.3BaP的色谱分析流动相:CH3OH/H2O=95%/5%,流速:1.0mL/min,柱温:40℃,柱压:40kgf/cm2,进样体积:5.0μL,ODS色谱柱:150mm×6mm,荧光检测器:激发波长286nm,发射波长430nm。BaP标样的液谱图见图1。图1BaP标样的液谱图取处理后水样150mL于250mL的分液漏斗中,加入20mL环己烷,振荡5min,静止,将有机相用无水Na2SO4吸水,＊项目基金:黑龙江省科技厅科技攻关计划(GC07C206);齐齐哈尔市社会发展攻关计划(SFG06-27)。·19·2010年第36卷第9期September2010工业安全与环保ustrialSafetyan