利用改性粉煤灰处理含酚焦化废水_孙宏

2009NO.5粉煤灰综合利用FLYASHCOMPREHENSIVEUTILIZATION试验研究利用改性粉煤灰处理含酚焦化废水＊UsingModifingFlyAshforTreatingPhenolicCokingWasteWater孙宏1,张泽2,宋力敏2,陈艳春2(1.齐齐哈尔大学化学化工学院,齐齐哈尔161006;2.齐齐哈尔市环境监测中心站,161006)摘要:采用改性粉煤灰处理焦化废水中的苯酚,找出处理焦化废水中苯酚的最佳pH值、时间、温度、吸附剂的用量。关键词:吸附剂;改性粉煤灰;焦化废水中图分类号:X703文献标识码:A文章编号:1005-8249(2009)05-0014-02(1.QiqiharEnvironmentMonitoringCenter,Qiqihar,161005;2.ChemicalandChemistryEngineeringCollegeofQiqiharUniversity)Abstract:Themodifingflyashisusedintreatingphenoliccokingwastewater.WestudythebestpHvalue、time、temperatureandsorbentdosagethroughexperimentinordertogetthebesteffectintreatingphenoliccokingwastewater.Keywords:Sorbent;ModifingFlyash;Cokingwastewater＊基金项目: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)收稿日期:2009-06-04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,受原煤性质、炼焦工艺、焦化产品回收等诸多因素的影响,其成分复杂多变,属于难处理的工业废水,焦化废水中含有酚、油、杂环化合物、多环芳烃、氰化物、硫化物等多种有害物质[1],COD值一般在1200～1800mg/L之间。传统的焦化废水处理方法是生化处理法[2],这种方法虽可以去除大量污染物,但外排水的COD值仍在200～400之间,达不到国家废水排放标准。近几年来,关于应用粉煤灰处理工业和生活污水方面的文章较多,但应用改性粉煤灰处理焦化废水的报道很少。用改性粉煤灰处理含酚焦化废水的原理主要是[3]:①由于改性粉煤灰中含有大量的Fe3+和Al3+,具有较高的正电荷,能有效地降低或消除废水中悬浮胶粒的Zata电位,使废水中的悬浮胶粒脱稳;另外,这些物质水解后可形成许多复杂的多核络合物,随着聚合反应的进行,聚合物的电荷升高,废水中悬浮的胶体杂质被吸附,显示出较好的絮凝作用。②粉煤灰含有较多的炭,这部分残炭本身就类似于活性炭,通过高温处理后,其表面和微孔内变得更粗糙,比表面积显著增加,有利于去除废水中的有机物,具有较好的吸附作用。因此,采用改性粉煤灰处理焦化厂含酚废水,具有化学絮凝和物理吸附的双重作用。1试验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);苯酚、环己烷和甲醇均为优级纯,其它试剂为分析纯。焦化废水来源于黑龙江化工厂(其中酚含量30mg/L)。1.2改性粉煤灰的制备通过正交试验,采用多种碱性复合剂与粉煤灰(≥140目)作用以铁、铝、硅含量为指标对正交试验进行极差分析,判断碱性复合剂的种类、时间、温度及浓度对产品性能的影响,以便确定最佳的工艺条件。试验表明,碱性复合剂TCNB的效果最好,碱的浓度对产品性能的影响最大,碱的浓度越高,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。最佳的反应条件是碱性复合剂TCNB与粉煤灰质量比为1:1,反应温度为650℃,反应时间4h。反应后粉煤灰再和(1+3)H2SO4在100℃热水浴加热,并不断搅拌反应1h后,洗到中性,烘干备用,即制得试验·14·粉煤灰综合利用FLYASHCOMPREHENSIVEUTILIZATION2009NO.5试验研究所用的改性粉煤灰。1.3苯酚的色谱分析图1苯酚标样的色谱图流动相:CH3OH/H2O=95%/5%,流速:1.0mL/min,柱温:40℃,柱压:40kgf/cm2,进样体积:5.0μL,色谱柱:ODS柱,150mm×6mm,检测器:荧光检测器,激光波长:270nm,发射波长:430nm。苯酚标样的色谱图见图1。取处理后水样100mL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,过滤于浓缩瓶中。再将分离出的水层用10mL环己烷进行二次萃取,合并有机相,将有机相减压浓缩至1.0mL,按上述色谱条件进行苯酚分析。2结果与讨论2.1粉煤灰