碱洗—氧化钙煅烧两段法改性粉煤灰脱除废水中Cr(Ⅵ)的性能研究.docx

碱洗—氧化钙煅烧两段法改性粉煤灰脱除废水中Cr(Ⅵ)的性能研究
碱洗—氧化钙煅烧两段法改性粉煤灰脱除废水中Cr(Ⅵ)的性能研究
摘要：
随着工业化进程的加速，金属铬被广泛应用于大量工业和农业领域。然而，铬的过量释放导致了严重的环境问题，特别是Cr(Ⅵ)的排放带来了极大的生态风险和健康隐患。因此，研究一种高效的方法去除废水中的Cr(Ⅵ)是很有必要的。本研究以粉煤灰为原料，通过碱洗、氧化和煅烧两段法改性处理，制备了一种新型的吸附剂，用于废水中Cr(Ⅵ)的去除。
首先，进行了粉煤灰的碱洗处理，以去除其中的杂质和有机物。然后，使用氧化剂将Cr(Ⅲ)氧化为Cr(Ⅵ)，增加了其去除效率。接下来，通过煅烧处理，促进了氧化钙的生成，增加了吸附剂对Cr(Ⅵ)的吸附能力。
实验结果表明，经过改性处理的粉煤灰对废水中Cr(Ⅵ)具有良好的去除能力。在最佳条件下，该吸附剂对Cr(Ⅵ)的去除率可达到90%以上。同时，吸附剂对废水中的其他重金属离子也具有一定的去除效果。动力学研究表明，吸附过程符合准二级动力学模型。吸附等温线的拟合结果表明，吸附过程符合Langmuir等温吸附模型。
此外，研究还对吸附剂的表面性质进行了分析。扫描电子显微镜和X射线衍射分析结果显示，吸附剂的表面形貌和晶体结构发生了显著的改变。X射线光电子能谱分析结果表明，改性处理使得吸附剂表面存在更多的活性基团，提高了其吸附性能。
综上所述，碱洗—氧化钙煅烧两段法改性粉煤灰是一种有效去除废水中Cr(Ⅵ)的方法。该研究对于废水处理及环境保护具有一定的实际意义。
关键词：碱洗；氧化钙；改性；粉煤灰；Cr(Ⅵ)
Abstract:
Withtheaccelerationofindustrialization,metallicchromiumhasbeenwidelyusedinvariousindustrialandagriculturalfields.However,theexcessivereleaseofchromiumhascausedsevereenvironmentalproblems,especiallythedischargeofCr(Ⅵ),whichbringsaboutgreatecologicalrisksandhealthhazards.Therefore,itisnecessarytoresearchanefficientmethodtoremoveCr(Ⅵ)fromwastewater.Inthisstudy,flyashwasusedasrawmaterial,andanewtypeofadsorbentwaspreparedbythetwo-stagetreatmentofalkaliwashingandcalciumoxidecalcination,whichwasusedfortheremovalofCr(Ⅵ)inwastewater.
Firstly,theflyashwasalkalitreatedtoremoveimpuritiesandorganicmatter.Then,anoxidantwasusedtooxidizeCr(Ⅲ)toCr(Ⅵ),whichincreasedtheremovalefficiency.Next,throughthecalcinationtreatment,theformationofcalciumoxidewaspromoted,andtheadsorptioncapacityoftheadsorbentforCr(Ⅵ)wasincreased.
TheexperimentalresultsshowedthatthemodifiedflyashhadgoodremovalcapacityforCr(Ⅵ)inwastewater.Undertheoptimalconditions,theremovalrateofCr(Ⅵ)bytheadsorbentcouldreachover90%.Atthesametime,theadsorbentalsohadacertainremovaleffectonotherheavymetalionsinwastewater.Kineticstudyshowedthattheadsorptionprocessfollowedpseudo-second-orderkineticmodel.ThefittingresultsofadsorptionisothermshowedthattheadsorptionprocessfollowedLangmuirisothermadsorptionmodel.
Inaddition,thesurfacepropertiesoftheadsorbentwer