前言：寻找写作灵感？中文期刊网用心挑选的粉煤灰焦化废水处理应用研究，希望能为您的阅读和创作带来灵感，欢迎大家阅读并分享。
粉煤灰廉价易得，直接用于处理焦化废水操作简便，效果较好。王光华等以热电厂废弃的粉煤灰作吸附剂，对去除焦化厂废水中的CODCr进行了探讨。实验证明：粉煤灰确有一定的吸附性能，灰中的活性物质是均匀分布的、经电选和活化后，吸附值可大大提高。张昌鸣等以粉煤灰为吸附剂处理焦化厂生化出口废水，结果显示：在粉煤灰负荷量为1.5g/100mL时，废水中挥发酚、CODCr、色度、油、BOD5、氨氮和氰化物的去除率分别为11.24%，47.67%，60.84%，48.75%，58.35%，25.09%和30.00%。任宁梅等研究了粉煤灰对焦化废水中的有机污染物的吸附特性，并运用Fenton法对吸附了有机污染物的粉煤灰再生性能进行了研究。结果表明：在10～40℃之间，粉煤灰对COD的吸附约60min即可达到吸附平衡，平衡吸附量随着温度的升高而下降，pH对吸附效果影响不大，吸附等温线符合Freundlich和Langmuir吸附模型，吸附动力学符合Lagergren一级吸附速率方程。何选明等利用单因素和正交实验研究了粉煤灰对焦化废水总铬去除的影响。结果表明：粉煤灰粒径、粉煤灰用量、搅拌时间、pH对总铬去除率都有一定的影响。最佳条件下：粉煤灰粒径为150μm，粉煤灰用量为4.00g／L，搅拌时间为40min，pH为3，粉煤灰处理实际焦化废水的总铬去除率达90.00%。周静等利用粉煤灰-石灰体系作吸附剂，对焦化废水中氨氮进行深度处理，结果发现，其对废水中的氨氮具有较强的吸附作用，处理后焦化废水的NH3-N可达污水综合排放标准(GB8978---96)中二级排放标准。
2改性粉煤灰处理焦化废水
尽管原状粉煤灰可未经处理直接用于处理焦化废水，但若未经活化，其吸附能力相当有限，对难生物降解有机物及NH3-N的去除效果较差，难以满足处理要求。因此，对粉煤灰进行物理或化学改性来提高其吸附能力并用于处理焦化废水已成为许多学者当前的研究热点。孙宏等利用改性粉煤灰处理焦化废水中的苯酚，得到了处理焦化废水中苯酚的最佳pH值、时间、温度和吸附剂的用量等条件。陈英利用石灰石改性粉煤灰和Fenton氧化处理模拟焦化废水，以COD和NH3-N去除率为指标，将改性粉煤灰吸附、Fenton氧化处理和生物处理组合，认为在“改性粉煤灰一次吸附-Fenton氧化-好氧生物过程-改性粉煤灰二次吸附”的组合工艺中，改性粉煤灰不但具有较好的预处理效果，而且还有较好的后处理能力，Fenton氧化所用试剂量少、操作简单，好氧生物过程是常规生物处理过程，易操作控制，可使COD为1450mg/L、NH3-N为110mg/L模拟焦化废水的COD和NH3-N分别下降至45mg/L和4mg/L。夏畅斌等将粉煤灰与少量的硫酸烧渣和适量的固体氯化钠混合后在加热条件下用稀硫酸处理，制得了集物理吸附和化学混凝为一体的混凝剂并将其与无机高分子絮凝剂PSA配合用于处理焦化废水中的SS、CODCr、色度和酚，发现各物质的去除率分别为95%、86%、96%和92%，且混凝沉降速度快，污泥体积小，处理费用低。徐革联采用粉煤灰、酸活化粉煤灰单独处理生化出口水和酸活化粉煤灰与生物联合处理焦化废水，结果表明：酸活化后粉煤灰的活性显著提高，酸活化粉煤灰和生物联合处理焦化废水是一种提高废水处理效果的有效方法。郭清萍等以粉煤灰为原料，对粉煤灰分别进行了加热活化、干法酸活化、干法碱活化、沸石化、成型化等一系列活化处理，之后用各种活化粉煤灰处理焦化厂脱酚工段废水，得出：活化灰比原灰的比表面积大，脱色能力强；干法酸化的灰以及沸石化的灰成型后，对脱酚工段废水的脱色效果良好，球型粒料强度大，可用做轻质骨料，且灰水分离容易，易实现工业化；沸石化的粉煤灰脱色率接近90.3%，且加工成本低，是一类可开发的高性能脱色材料。张泽等利用自制的活性粉煤灰进行了焦化废水中的有机污染物3,4-苯并（a）芘（BaP）的吸附试验。在300mL焦化废水中，调节pH值为中性或弱碱性，加入3.0g活性粉煤灰，室温下吸附30min，对BaP的去除率可达90%以上。试验结果表明：该活性粉煤灰适用于处理焦化废水中的有机污染物，达到了“以废治废”的目的。户朝帅等将粉煤灰合成沸石并用于处理焦化废水A／O出水，合成沸石的阳离子交换容量为167mmol／l00g，是原粉煤灰的l2.8倍，且高于天然沸石的160mmol／100g，处理焦化废水A/O出水中的NH3–N和COD，去除率分别为46.7％和17.6％。李瑞杰利用改性粉煤灰吸附处理焦化废水中的酚、SS、COD和色度，各污染物的去除率分别达到了98.7％、97.3％、94.4％和96.9％。
3粉煤灰联合其他工艺处理焦化废水
不论是原状粉煤灰还是改性后的粉煤灰作为单一的吸附剂或絮凝剂处理焦化废水效果很好，但仍然有待提高，因此许多研究者尝试用粉煤灰联合其他工艺处理焦化废水，结果发现处理效果明显提高。徐革联等用粉煤灰生物联合处理焦化厂废水，结果废水中的COD值得到了显著降低，污染物的去除率提高了80%。周素蕾等对粉煤灰催化铁生物耦合工艺处理某高浓度焦化废水进行了初步试验，发现粉煤灰和催化铁工艺可以较好地和生物法耦合，发挥各自优势，去除难降解有机大分子物质，降低焦化废水毒性提高其可生物降解性，并对CODCr和NH3-N的去除做出了较大贡献，耦合工艺对二者的去除率最高分别达89.64％和74.98％，为焦化废水CODCr、NH3-N难以达到排放标准的难题提供了可能的解决途径。典平鸽采用微波酸活化的方法对粉煤灰进行了改性，并将Fenton试剂氧化和改性后的粉煤灰吸附联合处理焦化废水。考察了Fenton氧化及活化后的粉煤灰吸附过程中的主要因素对降解效果的影响，实验结果表明：在反应温度为60℃、初始pH值为3、双氧水浓度为100mmol/L、铁(Ⅱ)质量浓度为0.4g/L的最佳条件下，加入30g/L的活化粉煤灰、经过120min处理，焦化废水的COD去除率可达92%。周静等利用粉煤灰作吸附剂，结合石灰对焦化废水进行深度处理，结果表明：在废水pH为5左右时，每100mL废水中加入粒径为100目以上的粉煤灰15g，生石灰0.25g，吸附时间为1h的反应条件下，处理后焦化废水的COD可达一级排放标准，氨氮可达二级排放标准，对焦化废水表现出比单一粉煤灰更好的处理效果，但其未深入进行粉煤灰/石灰复合矿物吸附剂复合机理及其与焦化废水作用机理研究。苑鑫利用粉煤灰联合光合细菌处理焦化废水，认为其具有良好的应用前景。牛锁胜等进行了粉煤灰基混凝剂深度处理焦化废水技术的研究，以焦化厂生物脱氮出水为研究对象，以COD、色度、总氰化物为指标，实验结果发现：加入适量的硫酸沸腾炉除尘灰和硫酸亚铁，用硫酸进行处理，制得的粉煤灰基混凝剂对焦化废水具有很好的处理效果，COD、色度、总氰化物的去除率分别达到58.2％、96.1％和90.5％，综合性能明显优于聚合硫酸铁。朱新锋等人采用粉煤灰协同非均相Fenton法处理焦化废水，发现两者协同处理对COD的去除率高于其单独处理之和，在最佳实验条件下，焦化废水中H2O2分解率达到86.6％，COD去除率达到90.17％。
4粉煤灰处理焦化废水的机理及影响因素
从粉煤灰的理化性质来看，粉煤灰处理焦化废水中的有害物质主要作用机理为吸附和混凝过滤作用。吸附作用主要包括物理吸附、化学吸附和吸附-絮凝沉淀协同作用。一般情况下3种作用同时存在，但在不同pH、不同温度等条件下，3种作用所体现的优势不同，从而表现出不同的吸附性能。文献[13]利用改性粉煤灰作吸附剂吸附处理焦化厂含酚废水时，发现其具有化学絮凝和物理吸附的双重作用。研究表明，无论是原状粉煤灰、改性粉煤灰还是粉煤灰联合其他工艺处理焦化废水，其对废水中重金属、有机污染物、COD、氨氮等的处理效果主要受粉煤灰粒径、粉煤灰用量、废水pH值、吸附时间、改性剂种类、改性剂用量等因素的影响。文献[4]等利用单因素和正交实验研究了粉煤灰对焦化废水总铬去除的影响，结果发现各因素对总铬去除率的影响顺序为：pH>粉煤灰用量>粉煤灰粒径>搅拌时间。
5存在的问题
粉煤灰作为吸附剂具有吸附速度快的特点，一般用于处理焦化废水时，在1~2h即能达到吸附平衡，这就使得在实际使用中需要时时进行更换，从而增加了工作量和操作难度，且吸附饱和后的底泥处理难度大，因此使得粉煤灰在废水处理领域的应用发展受到了限制。
6展望
粉煤灰作为一种固体废弃物用于处理焦化废水，可实现以废治废、成本低廉、环境友好、资源循环利用等多重目标，而且处理效果好、处理费用低、原料获取方便，具有重大的经济、环境和社会效益。但使用后的粉煤灰又会造成二次污染，如能解决这个问题，这一技术具有可喜的应用前景，同时开发利用计算机辅助系统处理灰水分离和吸附饱和灰风险评估也是今后的研究方向。
作者：赵丽媛 王维 单位：乌海市环境监测中心站
