改性粉煤灰处理含磷废水的研究毕业论文

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1、改性粉煤灰处理含磷废水的研究1引言1.1研究的由来和意义我国是世界上最大煤生产和消费国，也是世界上以煤为主要能源的国家之一，煤炭在我国经济发展中占有极其重要的地位。就目前来看，在今后很长一段时间煤作为我国的主要的燃料地位很难被取代，这意味这粉煤灰的排放量急剧增加。但目前粉煤灰的利用率53%(98年)[1]。目前，我国的水资源匮乏且污染严重，大量未处理的工业和生活污水的排放，严重污染了水质，更加剧了水资源的紧张程度。据不完全统计，我国城市污水去年总排放量3.5×1011m3左右将近80%的污水未经处理直接排放，全国1／3以上的水体受到不同程度的污染，每年因污染所

2、造成的经济损失已达400亿元[2]。可见，污水处理问题已经刻不容缓。1.1.1粉煤灰对环境与人体的危害我国每年排放的粉煤灰如不加以利用而直接送到灰厂，那么输送用水至少达3亿多吨，灰厂占地面积则达50万亩以上，占用大量土地和浪费大量资金，这对我们国家来说是一个严重的威胁。此外，由于粉煤灰的水渗透和扬尘等原因而污染地下水、大气、土壤等。特别是粉煤灰中携带的有害物质，如致癌元素、放射性元素、多环芳烃等有机污染物，对人体健康造成危害。粉煤灰对环境的危害具体表现如下：大量的粉煤灰如不处理，会产生扬尘，污染大气，对人体产生危害；排入河水系统造成河流淤塞，污染水质。目前，粉

3、煤灰的处置方法有土地填埋和贮灰池存储两种。国内外对其环境效应的研究表明，灰中潜在的毒性物质会对土壤、地下水产生污染。1.1.2研究的目的和意义从含磷污水中除磷的方法有：化学凝聚沉淀法、活性污泥法、反渗透法等，现有的污水除磷方法都有不尽人意之处，迫切希望能找到一种操作简单、成本低廉，且能直接用于处理含磷废水的方法。粉煤灰是燃煤电厂排放的固体废物，是煤粉在高温炉中悬浮燃烧后的产物，它具有较大的比表面积，还含有大量的Al、Si等活性点，使其具有一定的吸附能力，但在研究中发现原状粉煤灰对磷的吸附效果不理想，因此为了增加其吸附能力，必须对其改性。利用固体废物粉煤灰处理水

4、中的磷和其他有毒金属既可以减少水中的污染物质，成本低、耗能少，又可以使固体废物有效的得到利用，增加粉煤灰作为吸附剂的实用性，并使改性过程简便易行、无毒无害，在实际水处理过程中得到应用，最终实现以废治废的目的。1.2文献综述1.2.1粉煤灰的产生粉煤灰是燃烧煤过程中排放的一种粘土类火山灰物质材料。狭义的讲，它是指锅炉燃烧时，烟气中带出的粉状残留物，简称灰或灰飞；广义的说，还包括锅炉底部排放的炉底渣，简称炉渣。粉煤灰具有多孔结构，比表面积2500-5000cm2/g。粉煤灰是有具有多种不同结构和形态的微粒组成。这些微粒大多是为多孔碳粒、玻璃微珠、结晶物质等。1.2

5、.2粉煤灰的物理化学性质及组成1.2.2.1粉煤灰的物理性质(1)粉煤灰颗粒的外观用肉眼能看见的灰色的粉末状微粒。(2)粉煤灰的密度粉煤灰中各种颗粒密度差异很大，我国粉煤灰的密度范围在1.77-2.43g/cm3，平均为2.08g/cm3。通常影响粉煤灰密度最主要的因素为CaO的含量。粉煤灰的堆积密度与粉煤灰中的颗粒级配、密度、形态及粉煤灰的含水率有关。我国粉煤灰的堆积密度统计值范围在516-1070kg/m3。堆积密度是粉煤灰的运输于储存必要的参数。(3)粉煤灰的细度粉煤灰的细度是衡量粉煤灰非常重要的性能指标。粉煤灰的细度通常采用一定孔径的筛余量表示，也有用

6、比表面来表示的这两种指标只能给出粉煤灰的整体的细度，而粒径分布曲线反映的粉煤灰的粒径分布情况可以更为准确反映粉煤灰的化学反应速度，需水量及工作性能等。(4)粉煤灰的其他物理性质粉煤灰还有其他重要的物理性质，如在工程上经常要用到的需水性、抗压强度比、体积安定性、土工特性等：做建材要用的导电性、均匀性、热学性质、高温性质等。1.2.2.2粉煤灰的化学性质和组成粉煤灰的矿物组成主要是无定性相和结晶相量大类。粉煤灰属于火山类物质，其主要成分是AL2O3和SiO2,同时还有少量的其他物质。我国火电厂粉煤灰的主要氧化物组成：SiO2,AL2O3，FeO+Fe2O3，CaO

7、,TiO2,MgO,K2O,MnO等。1.2.2.3矿物组成粉煤灰以玻璃微珠为主，其次为结晶相，主要结晶相为莫来石、磁矿石、赤铁矿、石英、方解石等。1.2.3粉煤灰的应用情况粉煤灰是我国排放量最大的一种工业固体废物，对环境和人体造成了很大的危害，因此我国已把粉煤灰的综合利用作为固体废物利用的重点。综合利用大部分集中在建筑和建材行业，高附加值的利用率较少。1、建材(1)水泥行业：包括水泥制造用原料、水泥混合材料、混土混合材料、水泥浆、新型硬化材料等。利用粉煤灰配制混土，既可以省水泥又可以改善混土的性能，具有较高的经济效益。(2)建筑材料:砖、瓦、陶瓷，用粉煤灰代

8、替部分粘土生产烧结砖，工艺简单，造价低