硅酸鈣改性及其處理焦化廢水的實驗研究.pdf

1、硅酸鈣是粉煤灰經(jīng)提取高鋁粉后產(chǎn)生的一種工業(yè)廢棄物，對污染物具有一定的吸附性能，已有專門的研究，但對其改性未見報道。
　　本文以硅酸鈣為原料，首先研究了改性方法并進行改性，篩選最適宜的改性方法；其次在選擇超聲波改性后，采用靜態(tài)單因素及正交實驗確定改性硅酸鈣制備工藝參數(shù)；再利用改性后的硅酸鈣處理焦化廢水，研究不同吸附操作條件對改性硅酸鈣吸附性能的影響；最后通過吸附等溫模型和吸附動力學方程探討其吸附機理。研究結果如下：
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2、通過對硅酸鈣進行酸、鹽及超聲波改性處理，其中超聲波改性方法在去除效果及改性成本兩方面占有一定的優(yōu)勢，研究選用超聲波對硅酸鈣進行改性處理。
　?。?）超聲波改性硅酸鈣最佳改性操作條件分別為：固液比為1:9；超聲波振蕩時間為45min；超聲波功率為70W；超聲波水浴溫度為50℃的改性條件下，制得的改性硅酸鈣對COD與NH3-N的去除率達到最高，分別為43.77％、48.69%。
　?。?）X射線衍射（XRD）及掃描電鏡結果表明，

3、經(jīng)改性后硅酸鈣所含活性SiO2的含量增加及生成碳酸鈣，同時其孔道結構變得密實、呈膨松態(tài)，吸附性孔道增多，比表面積增大，利于吸附的進行。
　?。?）超聲波改性硅酸鈣處理焦化生化出水時，最佳吸附操作條件為：在室溫下，投加量為2g/100ml；振蕩時間為45min；pH=6的條件下，COD與NH3-N的去除率分別為41.16%、66.16%。在相同的實驗條件下，改性硅酸鈣的吸附性能明顯高于硅酸鈣、粉煤灰，對 NH3-N的去除率高于活性炭

4、的約15%，對 COD的去除率低于活性炭的約15%。
　?。?）吸附動力學實驗結果表明：改性硅酸鈣吸附 NH3-N更符合 Langmuir吸附等溫線模型，吸附過程以單分子層吸附為主，飽和吸附量Qm達6.77mg/g，較硅酸鈣的提高約89.6%。改性硅酸鈣對NH3-N的吸附過程較符合二級動力學模型。吸附速率由膜擴散和內(nèi)擴散共同控制。
　　綜上可知，可通過超聲波空化作用所引發(fā)的能量效應和機械效應對硅酸鈣進行改性，使其結構和表面化