粉煤灰基混凝剂制备及处理印钞废水研究_刘转年

第3卷第4期环境工程学报Vol.3,No.42009年4月ChineseJournalofEnvironmentalEngineeringApr.2009粉煤灰基混凝剂制备及处理印钞废水研究刘转年1,2赵西成1田平安3魏胜波2(1.西安建筑科技大学材料科学与工程博士后流动站,西安710055;2.西安科技大学地质与环境学院,西安710054;3.西安陆军学院信息化研究实验室,西安710108)摘要将粉煤灰经过超细球磨后再采用微波处理,用于制备粉煤灰基混凝剂。结果表明,超细和微波处理能明显增加混凝剂的产率和性能。通过正交实验确定了去除印钞废水中浊度的粉煤灰基混凝剂的最佳制备工艺条件:粉煤灰/酸比为1∶4(w/v),粉煤灰/碱比为1∶3(w/v),熟化温度为40℃。当投加量为5mL/100mL时,粉煤灰基混凝剂对印钞废水处理的浊度去除率为98.37%。对粉煤灰基混凝剂的混凝机理进行了分析。关键词粉煤灰混凝剂印钞废水中图分类号X705文献标识码A文章编号1673-9108(2009)04-0621-04StudyonpreparationofcoalflyahsbasedcoagulantanditsuseinbanknoteprintingwastewatertreatmentLiuZhuannian1,2ZhaoXicheng1TianPingan3WeiShengbo2(1.Post-doctoralResearchStationofMaterialScienceandEngineering,Xi'anUniversityofArchitecture＆Technology,Xi'an710055;2.CollegeofGeologyandEnvironment,Xi'anUniversityofScience＆Technology,Xi'an710054;3.InformatizationResearchLab,Xi'anMilitaryAcademy,Xi'an710108)AbstractCoalflyashwastreatedbymicrowaveafterbeingballmilledandthenusedtopreparecoalflyashbasedcoagulant.Theresultshowedthatballmillingandmicrowavetreatmentcanincreaseyieldandqualityofcoagulant.Theoptimizedconditionofcoagulantpreparingweredeterminedthroughorthogonalexperiment,coalflyash/NaONsolution=1/4,w/v),coalflyash/mixedacid(HCl+H2SO4)=1/3(w/v),and40℃.Theremovalrateofturbiddegreeofbanknoteprintingwastewaterwas98.37%forcoalflyashbasedcoagulantwhen5mL/100mLcoagulantwasadded.Thecoagulationmechanismofcoalflyashbasedcoagulantwasdiscussed.Keywordscoalflyash;coagulant;banknoteprintingwastewater基金项目:中国博士后科学基金项目(20070411124);陕西省工业攻关项目(2006k07-G19);陕西省教育厅产业化培育项目(06JC11)收稿日期:2008-08-02;修订日期:2008-11-25作者简介:刘转年(1968～),男,博士后,副教授,研究方向为环境材料与固废资源化利用、废水处理技术。E-mail:zhuannianliu@163.com粉煤灰的主要成分为SiO2、Al2O3和Fe2O3,其中Al和Fe的含量占40%左右。充分利用粉煤灰中的Si、Al和Fe,以粉煤灰为原料合成废水处理用混凝剂,是粉煤灰高附加值资源化利用的一个重要途径。目前以粉煤灰为原料制备混凝剂的报道多集中在制备普通铝、铁混凝剂[1]。用粉煤灰为原料生产制备Al、Fe混凝剂,粉煤灰中的含量最高的硅没有得到充分利用。聚硅酸盐是一类新型无机高分子混凝剂,是在聚硅酸和铝盐、铁盐等混凝剂的基础上发展起来的聚硅酸与金属盐的复合产物。由于它同时具有电中和作用和吸附架桥作用,混凝效果好、且易于制备、价格便宜,也引起了国内外研究者的重视[2,3]。以粉煤灰为原料制备新型高效混凝剂聚硅酸铝铁等,可使粉煤灰中的Si、Al和Fe等得到充分利用,是粉煤灰高附加值资源化利用的一个重要途径。但由于粉煤灰中SiO2、Al