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基本信息

項(xiàng)目名稱：
改性粉煤灰處理含鉻、銅廢水的實(shí)驗(yàn)研究
小類：
能源化工
簡介：
作品擬采用燃煤電廠粉煤灰作原料，研究改性前后粉煤灰對重金屬廢水中銅、鉻的吸附效果，作品需要大量做實(shí)驗(yàn)，研究分析影響吸附效果的諸多因素，以便進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)找到最佳的處理因素參數(shù)和實(shí)驗(yàn)條件。作品具有較好的理論研究與應(yīng)用價(jià)值，作品成功后將可以廣泛應(yīng)用到礦山廢水、印染廢水、稀土冶煉廢水等含重金屬廢水中，其應(yīng)用前景較好。
詳細(xì)介紹：
隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，人民的生活水平得到了不斷的提高，人們對環(huán)境的要求也不斷提高。但是，由于技術(shù)條件的限制，目前國內(nèi)的污水處理仍然成本高、效率低，許多企業(yè)為了自身生存，不得不以犧牲環(huán)境為代價(jià)，造成水資源污染的惡化。 吸附法由于特別適合于低濃度污染物的處理，且適用范圍廣，操作簡單，處理速度快，效果好，可回收有用物料，吸附劑可重復(fù)使用，因而在廢水污染治理的方法中倍受重視，已成為廢水污染治理的主流方法之一。 吸附法成功應(yīng)用的關(guān)鍵是選擇合適的吸附劑，使用費(fèi)用昂貴的吸附劑是制約其應(yīng)用的主要原因。因此，尋找一種較為廉價(jià)的廢水凈化材料，降低廢水的處理成本，提高凈化效率，已成為廢水處理中亟待解決的問題。近十幾年來，許多研究者在探索廉價(jià)高效的吸附劑，其中包括：天然礦物(如沸石、膨潤土、凹凸棒石等)、工業(yè)副產(chǎn)品(如污泥、粉煤灰、煤研石、礦山尾礦)、單寧類、殼聚糖、黃藥類、有機(jī)復(fù)合材料(如交聯(lián)苯乙烯)、生物吸附劑等。許多吸附劑還處于實(shí)驗(yàn)室研究，無法投入到工業(yè)應(yīng)用中。根據(jù)實(shí)際情況選擇適宜的吸附劑，對于經(jīng)濟(jì)地處理廢水具有重要意義。 研究發(fā)現(xiàn)，粉煤灰作吸附劑處理廢水具有很好的效果。本論文將在改性方法選擇和將改性后的粉煤灰應(yīng)用于廢水處理方面做進(jìn)一步的研究，并初步研究其吸附機(jī)理，為提高粉煤灰吸附性能，進(jìn)而提高其利用效率提供可靠的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。為粉煤灰資源的深加工及廢水治理找到一個(gè)更好的結(jié)合點(diǎn)，從而達(dá)到“以廢治廢、變廢為寶”目的。對促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，緩解資源緊張，改善生活環(huán)境等方面都具有重要意義。 作品在查閱了大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，將來自燃煤電廠廢棄物粉煤灰改性后用于處理模擬含鉻、銅廢水具有較好的理論應(yīng)用價(jià)值，同時(shí)力圖實(shí)現(xiàn)“以廢治廢”。作品將來還可以推廣應(yīng)用到諸如采礦、選礦的礦山廢水及贛南稀土冶煉廢水等重金屬廢水中。因而，利用改性粉煤灰處理含多種重金屬廢水的技術(shù)是一種新的嘗試，具有較好的應(yīng)用前景。

作品專業(yè)信息

撰寫目的和基本思路

粉煤灰作吸附劑處理含銅含鉻廢水。 本論文將在改性方法選擇和將改性后的粉煤灰應(yīng)用于廢水處理方面做進(jìn)一步的研究，并初步研究其吸附機(jī)理，為提高粉煤灰吸附性能，進(jìn)而提高其利用效率提供可靠的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。為粉煤灰資源的深加工及廢水治理找到一個(gè)更好的結(jié)合點(diǎn)，從而達(dá)到“以廢治廢、變廢為寶”目的。對促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，緩解資源緊張，改善生活環(huán)境等方面都具有重要意義。

科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處

利用改性粉煤灰處理廢水具有良好的吸附效果，尤其是針對重金屬廢水而言，關(guān)鍵在于控制好粉煤灰的改性條件，在處理重金屬廢水時(shí)其吸附效果明顯，完全可以達(dá)標(biāo)排放廢水。因此，作品的先進(jìn)性及獨(dú)特之處在于采用了一種良好的粉煤灰改性方法，能夠達(dá)到預(yù)期效果。

應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義

重金屬污染甚為嚴(yán)重，據(jù)研究和調(diào)查，用粉煤灰做吸附劑處理含銅、鉻廢水具有很好的應(yīng)用。粉煤灰具有較大的比表面積、較強(qiáng)的吸附能力和離子交換能力，且資源豐富、價(jià)格便宜。利用粉煤灰治理重金屬廢水污染，具有材料來源廣、價(jià)廉、節(jié)能、去除效率高等優(yōu)點(diǎn)，目前已引起國內(nèi)外環(huán)保工作者的廣泛關(guān)注。同時(shí)達(dá)到以廢治廢的目的。

學(xué)術(shù)論文摘要

本文主要針對粉煤灰處理含鉻、銅廢水的去除效果進(jìn)行研究。由于實(shí)驗(yàn)時(shí)間的原因，本團(tuán)隊(duì)作者只做了單因素(如吸附時(shí)間、pH、吸附劑用量等)對含鉻、銅廢水的探索實(shí)驗(yàn)。團(tuán)隊(duì)作者先做了吸附時(shí)間對含鉻、銅廢水中Cr6+離子的影響，結(jié)果表明，粉煤灰對Cr6+離子有一定去除效果，但實(shí)驗(yàn)誤差影響較大，所以實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不是令人滿意，希望在今后實(shí)驗(yàn)過程中找出其更深刻的原因，以便更好地去除含鉻、銅廢水，為粉煤灰處理重金屬廢水的實(shí)際應(yīng)用奠定扎實(shí)基礎(chǔ)。

獲獎(jiǎng)情況

無

鑒定結(jié)果

具有較好的理論與應(yīng)用價(jià)值，作品實(shí)驗(yàn)工作量較大，取得了一些成果，但是實(shí)驗(yàn)失敗的地方也很多，作品對失敗經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)是認(rèn)真的，這些經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)為今后深入研究提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)

（1）王立剛,朱曦光.我國粉煤灰綜合利用現(xiàn)狀及發(fā)展重點(diǎn)[J].礦業(yè)研究與開發(fā),1999,19,(5):41-43. （2）趙由才.實(shí)用環(huán)境工程手冊[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社.2002. （3）張文藝,翟建平等.粉煤灰吸附法處理污水機(jī)理[J].粉煤灰綜合利用,2006(2):54-56. （4）胡友彪,張慰,王世超.粉煤灰對重金屬廢水的吸附性能研究[J].煤炭科學(xué)技術(shù),2007,35(7):29,39,49.

同類課題研究水平概述

國外從上世紀(jì)60年代起就開始有用粉煤灰處理廢水的研究報(bào)導(dǎo)：Grangol(1973)深入研究了粉煤灰對磷酸根的去除，從表觀上確定了其脫磷的可行性；C.S.Gupta(1988)報(bào)導(dǎo)了其對鉻黃染料的去除。在20世紀(jì)80年代，印度的Panday等人應(yīng)用粉煤灰處理了含Cu2+廢水，在溫度300℃，pH值為6.5時(shí)，初始濃度為6.4mg/L、9.6mg/L的含Cu2+廢水去除率為100%和93%；Sen Asit等研究了粉煤灰對Hg2+的吸附特性，指出了最佳pH值范圍是3.5~4.5，最佳吸附時(shí)間為3小時(shí)，Hg2+濃度在大于10mg/L時(shí)，可全部被去除。 在國內(nèi)，近年來隨著粉煤灰產(chǎn)生量的日益增加，以及人們環(huán)保意識的加強(qiáng)，利用價(jià)廉易得的粉煤灰來處理工業(yè)廢水已越來越引起人們的關(guān)注。于鑫等人利用粉煤灰對含Pb2+、Cu2+、Zn2+等重金屬離子的礦井水進(jìn)行了處理，在適宜的條件下可以達(dá)到良好的去除效果；李躍中采用粉煤灰處理含砷廢水，結(jié)果表明粉煤灰活化溫度越高，粒度越小，對砷的去除能力就越強(qiáng)；另外對含鉻廢水、含磷廢水、含氟廢水以及含油廢水，都已有試驗(yàn)證明在適當(dāng)?shù)臈l件下是可行的。除此之外，粉煤灰對CODCr、色度等的去除效果也非常明顯，因此在處理有機(jī)廢水時(shí)應(yīng)用得較為廣泛，如酚類廢水、焦化廢水、印染廢水、造紙廢水等。張昌鳴等人對焦化廢水的生化出口水用粉煤灰處理，在1.5g/100mL的加量下，揮發(fā)酚、CODCr、色度、油及BOD5等污染物均達(dá)到一級排放標(biāo)準(zhǔn)；對生化入口水也有一定的凈化能力，但由于污染物負(fù)荷很高，出水很難達(dá)標(biāo)，若采用粉煤灰生物聯(lián)合法，則可顯著降低廢水的CODCr值，去除率可提高到80%，同時(shí)有很好的脫色、除臭效果；哈爾濱市從利用燃煤鏈爐煙道灰處理印染廢水試驗(yàn)做起，在完成小試、中試基礎(chǔ)上，建成了日處理能力4000噸的印染廢水工業(yè)裝置，取得了較為顯著的環(huán)境經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益之后，又建立了馬家溝粉煤灰處理城市污水的示范工程，也取得了較為顯著的效果。近年來一些工作者開始研究粉煤灰用于中水處理的試驗(yàn)，如利用粉煤灰代替活性炭等專用吸附劑去除工業(yè)廢水中重金屬離子及其它有毒元素、降低廢水COD、用于印染廢水脫色等。
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