粉煤灰改性制备深度除磷剂的研究_陈雪初

基金项目:十五863重大科技专项(2002AA601012-06)收稿日期:2006-05-07;修回日期:2006-06-29粉煤灰改性制备深度除磷剂的研究摘要:以NaCl为活化剂,15%H2SO4为改性剂,采取高温活化后再进行酸处理的方式对粉煤灰进行改性,制备深度除磷剂AFA。经正交试验确定优选的工艺参数为盐灰比1∶20,煅烧温度900℃,酸灰比3∶1。利用该工艺制备的AFA去除二级出水中的磷,15s后除磷过程基本完成,当投加量为80mg/L以上时,处理出水磷的质量浓度低于1mg/L,其除磷pH值范围与实际污水相符,最佳除磷pH值为6.5。关键词:粉煤灰改性;深度除磷剂;除磷中图分类号:X505;X703.1文献标识码:A文章编号:!1009-2455(2006)06-0065-03PreparationofphosphorusremovingagentbymodifiedflyashCHENXue-chu1,KONGHai-nan1,ZHANGDa-lei1,WANGXin-ze1,ZHANGAi-ping2(1.SchoolofEnvironmentalScienceandEngineering,Shanghai200240,China;2.ShanghaiMinhangSewagePurificationPlant,Shanghai200240,China)Abstract:WithNaClasactivator,15%H2SO4asmodifier,thephosphorusremovingagentAFAwaspreparedbytheflyashwhichmodifiedwithactivationathightemperatureandacidtreatment.Theorthogonaltextsuggestedthattheoptimaltechnologicalparameterswere:NaCl-flyashratiowas1∶20,calcinationtemperaturewas900℃,acid-flyashratiowas3∶1;usingAFApreparedbythesaidprocesstoremovephosphorusfromsecondaryeffluent,thephosphorusremovalprocesscouldbebasiclyfinishedin15s,whenthedosagewasabove80mg/L,themassconcentrationofphosphorusintheeffluentwaterafterthetreatmentwaslowerthan1mg/L,therangeofpHvalueforphosphorusremovalwasinaccordwiththatofthepracticalwastewater,andtheoptimalpHvaluewas6.5.Keywords:modificationofflyash;phosphorusremovingagent;phosphorusremoval陈雪初1,孔海南1,张大磊1,王欣泽1,张爱平2(1.上海交通大学环境科学与工程学院,上海200240;2.上海闵行区二级出水处理厂,上海200240)目前我国针对水体富营养化的防治力度正日益加大,如何经济有效地去除污废水中特别是二级出水的磷正成为极具市场价值和研究意义的热点问题。粉煤灰的主要物相为硅铝酸盐玻璃微珠,粒径为10～80μm,比表面积达2500～5000cm2/g,此外还含有少量的游离状态的金属氧化物如Fe2O3、CaO,这使得粉煤灰具有一定的吸附除磷性能,但在工程应用时存在着投加量过高、灰水分离难、出水pH值超标等难以解决的关键性问题,应用前景不佳[1-5]。研究发现,采取高温活化后再进行酸处理的方式对粉煤灰进行改性,可溶蚀铝硅酸盐玻璃微珠,提升微珠的比表面积和吸附能力,同时释放出具有化学除磷功能的铝盐、铁盐和具有助凝功能的活化硅酸等物质,获得成本较低、附加值较高的深度除磷剂,简称AFA[6]。本文探讨AFA的优化制备方法,及其对二级出水中可溶性正磷酸盐的去除效果。1粉煤灰的改性1.1试验用粉煤灰试验用粉煤灰取自上海吴泾热电厂,成分如表1所示。w(SiO2)w(Fe2O3)w(Al2O3)w(CaO)w(MgO)48.687.2021.4111.961.16表1原料粉煤灰的成分Tab.1Componetsofflyash%工业用水与废水INDUSTRIALWATER&WASTEWATERVol.37No.6Dec.,2006·65·工业用水与废水INDUSTRIALWATER&WASTEWATERVol.37No.6Dec.,20