羟基铁铝柱撑膨润土处理焦化废水_从善畅

2011年02月云南化工Feb．2011第38卷第1期YunnanChemicalTechnologyVol．38，No．1羟基铁铝柱撑膨润土处理焦化废水从善畅，李立，吴雷，李琛(陕西理工学院化学与环境科学学院，陕西汉中723001)收稿:2011-01-25接受:2011-02-10作者简介:从善畅(1988-)，男，安徽六安人，环境工程081班本科生。通讯作者:李琛(1980-)，男，河南周口人，硕士，讲师，主要从事环境污染综合治理及环境修复方面的工作。摘要:以OH-Fe-Al为柱化剂制备了OH-Fe-Al柱撑膨润土，研究了其对焦化废水中CODCr和色度的去除效果。最佳工艺条件为:改性膨润土投加量30g/L、pH值6～7、搅拌时间30min，结果表明，OH-Fe-Al柱撑膨润土对焦化废水中CODCr和色度都有较好的去除效果，CODCr的下降率为62%，色度的下降率为85．5%关键词:OH-Fe-Al柱撑膨润土;CODCr;色度;焦化废水中图分类号:X703．1文献标识码:A文章编号:1004－275X(2011)01-0030-03我国有大中小型焦化厂数百个，每年都有大量的焦化废水产生。焦化废水中含有数量较多的酚氰杂环芳烃和多环芳烃等有毒且难生物降解的有机物质，属高COD、高酚值、高氨氮量、处理难度较大的一种工业有机污水，因此，焦化废水的治理成为工业废水处理的重要课题之一。我国膨润土资源丰富，价格低廉。膨润土是以蒙脱石为主要矿物成分的粘土，具有特殊的物理化学性质，如较高的表面活性、较大的比表面积、特殊的微孔结构等，有良好的吸附性能和阳离子交换能力，具有天然的水净化功能［1-3］。使用酸、氧化剂、无机盐等无机物对膨润土进行改性，可以显著提高其吸附性能和离子交换能力。本文以羟基铁铝为柱化剂制备了铁铝柱撑膨润土吸附剂，并用其处理焦化废水，取得了良好的效果。1实验部分1．1主要试剂与仪器膨润土，三氯化铁，三氯化铝，碳酸钠，硝酸，氢氧化钠，硫酸亚铁铵，硫酸，硫酸银，重铬酸钾等，试剂均为分析纯。电热恒温水浴锅，JJ-4型六联电动搅拌器，101-1型电热鼓风干燥箱。754型分光光度计(上海光谱仪器有限公司)。1．2OH-Fe-A1柱撑膨润土的制备［4，5］(1)OH-Fe-A1柱化剂的制备:将0．2mol/LFeCl3和0．2mol/LAlCl3混合，在高速搅拌下缓慢滴入一定量摩尔浓度为0．2mol/LNa2CO3，滴加完毕后继续搅拌1h，在80℃水浴锅中陈化2d，在老化过程中随时向柱化液中添加去离子水，使液面保持稳定。(2)OH-Fe-A1柱撑膨润土的制备:首先将膨润土配成土浆，然后在不断搅拌条件下，将上述柱化剂滴入该土浆液中，滴完后于80℃水浴锅中继续陈化2d，烘干，研磨，过200目(0．075mm)筛，即得到OH-Fe-A1柱撑膨润土。1．3OH-Fe-A1柱撑膨润土处理焦化废水焦化废水取自汉中市某焦化厂，废水呈褐色，pH值约为9，CODCr为8840mg/L。实验时取50mL焦化废水若干份，用硫酸调节pH值，投加一定量的吸附剂，以一定的搅拌速度搅拌一定时间，静置取上层清液测定其CODCr和吸光度。实验对吸附剂投加量、pH值和搅拌时间3个反应条件进行单因素试验和正交试验，找出各反应条件的最佳值。1．4焦化废水脱色率计算公式文中色度用溶液的吸光度值表示。焦化废水脱色率计算公式如式(1):D=(A0－A)/A0×100%(1)式中:A0为焦化废水脱色前的吸光度;A为焦化废水脱色后的吸光度。1．5焦化废水中CODCr的下降率计算公式CODCr的测定采用分光光度法［6］。焦化废水中CODCr的下降率计算公式如式(2):E=(C0－C1)/C0×100%(2)式中:E是CODCr下降率;C0是吸附前溶液中CODCr的浓度(mg/L);C1是吸附平衡后溶液中CODCr的浓度(mg/L)。2结果与分析2．1单因素实验(1)OH-Fe-Al柱撑膨润土投加量对CODCr下降率的影响准确量取50mL焦化废水6份，依次放入6个洁净干燥的烧杯中，分别加入0．1，0．5，1．0，1．5，2．0，2．5gOH-Fe-Al柱撑膨润土，调节体系的pH值为6．0，在室温下搅拌60min，取上清液测定CODCr和色度，考察OH-Fe-A1柱撑膨润土用量对CODCr和色度下降率的影响，结果见图1。图1OH-Fe-Al柱撑膨润土投加量对CODCr及色度下降率的影响Figure1EffectofdosagerateofOH-Fe-AlPillaredBentoniteontheremovalefficiencyofCODCrandchromaticity．(2)溶液pH值对CODCr下降率的影响准确量取50mL焦化废水6份，依次放入6个洁净干燥的烧杯中，分别调节pH值为3