浓硫酸改性粉煤灰制备污水除磷剂的研究

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很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氧化铁、氧化钙，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值很标等难以解决的关键性问题，应用前景不佳。本文将采用浓硫酸对粉煤灰进行改性制备污水除磷剂，提高其吸附性能，利用改性后的粉煤灰去除污水中的磷，达到以废治废的效果，取得较好的环境效应和经济效应。

1、改性粉煤灰的制备

称取5g粉煤灰放入烧杯中，往烧杯里加入一定量的水，搅拌均匀，然后加入一定量的18.4mol.L-1的浓硫酸，充分搅拌后放在烘箱中，在不同温度下，保温干燥2h，备用，分别称取上述粉煤灰加入60mg.L-1的含磷废水中反应，静直1h，研究其除磷效果。

2、改性粉煤灰对含磷废水的处理

选择除磷效果较好的改性粉煤灰，在不同条件下对含磷废水进行处理，研究其除磷的较佳反应条件。

3、实验方法

1）磷酸盐的测定

废水中磷的含量，采用钼锑抗分光光度法测定，样品测定时，选择适当的稀释倍数，使被测样浓度在允许范围之内，该方法测定磷的浓度范围为0.01～0.6mg.L-1.

2）除磷率的计算

除磷率n=（C-C1）/C×100%

式中n为粉煤灰对磷酸根去除百分率，C为处理前磷浓度，C1为处理后磷浓度。

处理后磷浓度C1=【（-logT）-0.0007】×N/0.5114

式中：T为吸光度，N为稀释倍数。

观察实验结果，并研究分析，得出以下结论:

1）粉煤灰经浓硫酸改性处理后对含磷污水的除磷率大大提高，粉煤灰改性制备的较佳方法是先在5g原始粉煤灰中加3mL水进行混合搅拌，然后加18.4mol.L-1的浓硫酸0.4ml，搅拌混匀后在100℃下保温1.5h。

2)利用改性后粉煤灰对含磷60mg.L-1的废水进行处理，当改性粉煤灰的投加量为2%，反应PH值为7时，反应时间5min后，磷的去除效率达到98.82%，除水中含磷量为0.7mg.L-1达到《污水综合排放标准》中二级污水排放标准。