粉煤灰對(duì)造紙廢水中植物多酚有機(jī)污染物吸附性能的研究.pdf

1、造紙工業(yè)以其在生產(chǎn)生活中的特殊的作用，在國民經(jīng)濟(jì)中占有舉足輕重的地位，但同時(shí)也必須看到造紙帶來的嚴(yán)重的環(huán)境問題。植物多酚有機(jī)污染物大量存在于造紙廢水中，具有一定的毒性，對(duì)人體健康產(chǎn)生巨大的威脅，同時(shí)對(duì)水體的有機(jī)物濃度、生化需氧量、色度等也都有一定程度的影響，因此，對(duì)植物多酚有機(jī)污染物的吸附研究，無論對(duì)于造紙工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，對(duì)水資源的可持續(xù)利用，還是對(duì)于水環(huán)境保護(hù)來說，均具有重大意義。
　　粉煤灰是鍋爐燃煤形成的工業(yè)固體廢棄物。目

2、前，我國每年回收的排灰量已超過1億噸，大量粉煤灰堆積于灰場，其回收利用率僅為30％左右，一方面占用了大量的土地資源，另一方面，粉煤灰有著特殊的中空多孔結(jié)構(gòu)，極易隨風(fēng)飛揚(yáng)與被雨水沖刷，嚴(yán)重影響區(qū)域空氣質(zhì)量及區(qū)域水質(zhì)參數(shù)。因此，本研究將針對(duì)當(dāng)前環(huán)保領(lǐng)域粉煤灰回用及造紙廢水處理兩大難題，選取木素磺酸鈣和丹寧酸作為造紙廢水中植物多酚有機(jī)污染物的典型代表，重點(diǎn)研究植物多酚有機(jī)物在粉煤灰上的吸附特性，影響因素及吸附機(jī)理。
　　研究首先探討木素

3、磺酸鈣在Shand和BoundaryDam(BD)粉煤灰上的吸附情況，本文開展了大量的實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明:Shand和BD粉煤灰均對(duì)木素磺酸鈣表現(xiàn)出較好的吸附效果。木素磺酸鈣的去除率隨著粉煤灰投加量的增加而升高，其最大值在投加量為20g/L時(shí)取得。吸附過程隨時(shí)間動(dòng)態(tài)變化，并在接觸時(shí)間為120min時(shí)取得最大吸附量。另外，木素磺酸鈣在粉煤灰上的吸附可以用二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型和Freundlich、Langmuir吸附等溫模型較好地描述。熱力學(xué)研究表

4、明:木素磺酸鈣在兩種粉煤灰上的吸附均是放熱型的。木素磺酸鈣的去除率在pH2-8范圍內(nèi)隨著pH增加而降低，而后隨pH增加呈緩慢增加趨勢。同時(shí)，木素磺酸鈣在粉煤灰上的吸附受離子強(qiáng)度的影響，其最大值在NaCl濃度為0.1mol/L時(shí)取得。
　　本研究還對(duì)粉煤灰進(jìn)行改性處理，并對(duì)改性前后的比表面積、X射線衍射以及傅里葉變換紅外光譜進(jìn)行了測試分析。另外，本文探討了丹寧酸在改性粉煤灰上的吸附情況，并研究了吸附劑投加量、接觸時(shí)間、溫度和離子強(qiáng)度

5、對(duì)吸附過程的影響。當(dāng)粉煤灰投加量從0到20g/L變化時(shí)，丹寧酸的吸附明顯增加。該吸附可以較好的用Freundlich和Langmuir吸附等溫線模型模擬。吸附大約在90min達(dá)到反應(yīng)平衡，該過程可以用二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型擬合。丹寧酸的吸附量在20℃時(shí)高于其他溫度。熱力學(xué)研究表明丹寧酸在改性粉煤灰上的吸附為放熱過程，熵呈遞減趨勢。丹寧酸在粉煤灰上的去除率隨著NaCl濃度從0到0.4mol/L范圍呈遞減趨勢。該結(jié)果對(duì)低成本吸附劑處理復(fù)雜廢水的應(yīng)用