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摘要：粉煤灰作为一种良好吸附材料，被使用在很多的领域，粉煤灰主要是一种大宗工业固体废弃物。根据粉煤灰的特点，本文主要是介绍粉煤灰在废水处理中的应用，并且结合一些现存的问题进行讨论，根据相关问题讨论其应用的前景。
关键词：粉煤灰；废水处理；应用
前言：随着社会的发展，我国越来越注意环境保护的重要性，因此在研究环保的问题时就会关注到粉煤灰的问题，粉煤灰作为一种工业废弃物很容易对环境造成污染，因此对于粉煤灰的处理和使用受到了广泛的关注。随着我国目前每年的排灰量不断的增加，很多的粉煤灰不仅污染空气还会占用土地资源，并且由于其特性导致经常随处飞扬，所以对于粉煤灰的治理已经成为有关部门的重要任务。随着技术的发展，粉煤灰在废水处理的时候能起到一定的作用，主要是具有吸附功能，因此在以后的应用中也有着广阔的前景。
一、粉煤灰的物化特性
（一）矿物组成
在粉煤灰中，主要的矿物组成就是玻璃体，当然也存在一些晶体物质。我们一般了解的矿物种类比如说石膏、碳酸钙等，这些都是比较常见的，另外一类是不太常见的比如磁铁矿、钒铋矿等。一般对于矿物的研究可以参考火山岩的研究力量，并且将矿物的形式和来源进行基本的分类，主要是两种类型，继承性矿物和后生矿物。对于粉煤灰来说，因为矿物的组成直接影响着品质，所以要对其矿物进行研究，重点分析其所含矿物的化学成分。
（二）物化性质
粉煤灰的形成主要是因为煤的燃烧，尤其是在高温燃烧之后形成的，这一过程可以看做是一个二次人工成矿过程,对于粉煤灰形成的过程，我们可以看到粉煤灰是一种比较松散的固体集合物，而且在其形成的过程中主要是以富铝玻璃体存在，在其基本的形式中，包含着一些铁、钙等元素的氧化物，还有一定的燃烧不完全的碳粒，这些颗粒一般会以玻璃球状呈现出来，而且因为粉煤灰中存在的这些颗粒，一般还会有些气泡或者微小活性通道，因此导致粉煤灰一般都是多孔的，并且一般的表面积也比较大，孔隙率大约为60%—70%。除此以外，粉煤灰还有一些具有交换特性的微粒，并且还有一些硅元素等。所以根据粉煤灰的物化性质来分析，化学成分本身就是具有一定的吸附性的，因此从物理角度和化学角度来说，粉煤灰的吸附作用可以得到广泛的使用。粉煤灰的主要化学成分可以看下表。
二、处理废水的原理
粉煤灰用于废水处理，主要是依据其吸附的原理，因此我们可以从物理和化学两个角度来进行分析。
（一）物理吸附
由于粉煤灰的特点是多孔，并且具有一定的表面积，这就决定了粉煤灰可以和吸附质(污染物分子)间通过分子间引力产生吸附。一般的物理吸附在低温的状态下进行就可以，而且是通过粉煤灰在吸附的时候可以自行放热或者是表面活性降低因此不需要特殊的环境。粉煤灰在一些低浓度的废水处理过程中，可以使用Freundlich公式表示:
qe= f•Ce1/n
在这个公式里:qe时平衡吸附量,mg/g；Ce为平衡浓度, mg/g；f、n为经验常数。吸附性能力随着f值的变大而增强,一般情况下如果n的值在2-8的时候可以产生更好的吸附效果，使用粉煤灰的物理吸附特征，对污染物的吸附能力比较强，基本不受什么限制。
（二）化学吸附
化学吸附的特点，主要是由粉煤灰的化学成分决定的，因此需要注意在粉煤灰的使用过程中，因为其中含有一些Si、Al等活性物,因此在处理废水的时候就可以根据吸附质的情况进行结合，主要是依靠化学键。根据化学吸附的特点，一般都是具有较强的选择性，而且如果两种吸附能力同时进行的话，会使其吸附的能力发生一定的变化。
三、粉煤灰在废水处理中的应用
随着对粉煤灰的不断研究，以及粉煤灰对于废水处理的作用的分析等，可以了解到粉煤灰在很多形式的废水处理中都能起到很好的作用，比如一般的生活污水，化纤废水、造纸废水或者是一些含有重金属的废水等，都可以利用粉煤灰的吸附作用进行处理。
（一）处理含重金属废水
有专家学者对于粉煤灰处理一些含有重金属如锌、铅废水进行了调查和分析，结果表明在粉煤灰中有很多因素会直接影响着处理废水的类型和情况。他们主要是研究了废水酸度、浓度等一些问题，并且考虑到粉煤灰的性质对于去除这些重金属的作用。研究结果是，在废水的pH=4-10时, Zn2+浓度为0—200mg/L范围内,按锌和粉煤灰质量1:80的比例投加粉煤灰处理含锌废水,就能将锌去除98%以上；在废水pH= 3-10, Ni2+浓度为0-200mg/L范围内,按镍和粉煤灰质量1:400的比例投加粉煤灰处理含镍废水,镍的去除率达98%以上；在废水pH= 4-11, Pb2+浓度为0-100mg/L范围内,按铅粉煤灰质量比为1:200投加粉煤灰进行处理,铅的去除率达98%以上,处理后的废水均可达排放标准。
（二）处理生活污水
还有一些专家为了研究粉煤灰在生活污水中的处理情况，采取了直接投入的方式，在进行污水处理的实验时主要使用的是静态间歇吸附操作。随着研究的进行，他们发现在粉煤灰处理生活污水的时候，对于污水里的很多有机物有比较好的吸附作用，实验分析主要是对粉煤灰的粒径以及投入量、pH值等进行研究，并且根据生活污水的特点决定处理的方式，一般的生活污水比较适合直接进行处理，而一些粉煤灰的粒径如果较大，就能够对COD的处理产生很好的效果，在投入煤灰量的问题上，一般是在60mL的生活污水里，可以放入5g粉煤灰，这样能够起到更好的效果，而且去除率大约在88%以上，有一家电厂曾经做过一个污水处理的实验，主要是让废水直接进入灰厂来进行处理，这种现场实验的结果是，对COD的去除达到了67.36%，效果明显。
（三）处理其它废水
在废水处理中，由于废水的类型多种多样，因此在研究的时候就需要根据不同类型的废水的特点进行分析。比如一些制革废水一般都是混凝沉降速度快,并且不需要过高的处理费用。在对含砷废水进行处理的时候也会因为处理的方式比较简单而且处理的费用也不高，所以在今后的使用中具有一定的优势。
四、利用粉煤灰处理废水存在的问题及研究方向
随着当前对粉煤灰的使用情况，对于废水的处理已经起到了一定的作用，并且有很多的专家也在进行不断的研究，还有一些比较先进的技术在工业的生产中也得到了广泛的使用，因此在废水处理技术上，对于粉煤灰的使用还要进行深度研究。此外，在粉煤灰处理废水的时候除了效果比较好之外，还有一些问题需要解决。
（一）饱和灰的处置
随着对粉煤灰处理的效果研究，人们忽视了对于饱和灰的处置，一般的饱和灰如果没有进行及时的处理，就会导致环境的污染，因此对于饱和灰的处理也是目前比较重要的问题，可以将其作为水泥生产的材料来使用，尽可能的减少对水土的污染。
（二）灰水分离
对于灰水分离的技术研究还不到位，虽然可以采用过滤的方式，不过在其他方式的使用中还是无法达到较好的效果，因此在这一问题上应该继续研究解决方案。
（三）怎样提高粉煤灰吸附容量
在粉煤灰吸附废水中的物质时，人们更关注的是其吸附量的大小，在研究的过程中也会着重的研究如何提高粉煤灰吸附容量,对于这一问题的研究还不到位，因此在今后的研究过程中，对于吸附量的研究应该放在重点的位置，直接影响着吸附的效果。
结论：随着粉煤灰处理废水技术的不断发展，目前已经展开了广泛的使用，不过对于一些更加先进的技术还是要不断研究，为废水的处理提供更多的依据，促进我国的可持续发展。
参考文献
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[3]粉煤灰基质滤料处理含锰废水的研究[J].周友飞,荆肇乾,黄新,顾婷.环保科技.2011(02).
论文作者:叶科政1,沈丽萍2
论文发表刊物:《基层建设》2017年第8期
论文发表时间:2017/7/13
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