浙江海河环境科技有限公司
【摘 要】粉煤灰的利用已经成为当前研究的重点，是可持续经济发展的重要内容。当前粉煤灰的使用是基于改性粉煤灰的基础上实现的，研究改性粉煤灰的机理是我们得以更好的使用粉煤灰服务环境治理工程的关键。本文在阐述当前的粉煤灰改性后取得的研究成果的基础上，提出了当前粉煤灰在环境治理应用方面存在的问题，以此论述未来粉煤灰研究的方向。
【关键词】粉煤灰；改性；问题；展望
前言
粉煤灰是燃煤过程中生成的一种新物质，就传统意义上来讲，可以说是废物，而且这个废物还具有对环境的污染的弊端，而且很难被填埋的方式进行处理。不合理的处置方式极易造成环境的破坏如水源、土地、大气等，并且占用大量的耕地。随着全球能源矛盾的加深，各个国家都在积极研究这一长期被当做废物的固体废弃物，目前已经取得了一定的成绩。根据当前的利用情况研究，我国在粉煤灰当前的利用仅仅是百分之三十五左右，而欧美国家在这方面的应用远胜我国，达到了百分之八十。因此，当前的关键就是研究粉煤灰在环境工程中的应用以及研究其应用中还存在的问题。
1.粉煤灰应用迫在眉睫
我国煤炭的使用量、排放量位居世界第一，每年因为燃煤产生的粉煤灰可谓是巨量，而我国目前对粉煤灰的利用仅仅是百分之三十，也就意味着有百分之七十的粉煤灰还属于无法利用的状态。这些无法利用的固体废物，需要占据大量的土地进行堆放，成了无法利用的宝贝。如今，除了能够在传统的建筑建材、道路工程中应用外，随着我国研究技术的发展，粉煤灰在环境工程中也获得了广泛的应用，实现了以废治废的可持续应用。变废为宝，实现经济的可持续发展是我们当前研究工作的重点。
2.改性粉煤灰在环境工程中的应用
研究表明，直接使用粉煤灰进行污水的处理，虽然也有一定的效果，但是并没有体现出与其他污水处理产品太大的优势，而改性后的粉煤灰更加适用于污水的处理。
2.1粉煤灰的性质
目前对粉煤灰的性质的研究主要集中在物理吸附性和化学吸附性、中和反应三个方面。物理吸附性主要是由其比表面积来决定，虽然单个的粉煤灰比表面积不大，但是胜在其数量众多，且表面有诸多的微孔，能够无差别的吸附可吸附物质；化学吸附主要依赖于其内存在的氧化镁和氧化铝的活性基团，通过与污水中的某些离子发生结合，实现对污染物的吸附；中和反应主要源于其存在的氧化钙、氧化镁、三氧化二铁、氧化钠等碱性物质，这些物质能够对酸性的物质起到中和的作用。不管怎么样，改性的目的就是为了增强其拥有的这三个能力中的一种或是三种，进而实现有针对性的废物治理。
2.2粉煤灰的改性方法
目前常用的粉煤灰改性方法有热改性、酸改性、碱改性、盐改性、表面活性剂改性、混合改性、合成改性等。不同的改性方法获得的改性效果不同，针对不同的水质问题以及需要处理的污染物，采取不同的改性方法获得的改性粉煤灰进行处理，能够获得更为理想的处理效果。改性后的粉煤灰，主要是在原来的粉煤灰的物理性和化学性的基础上实现了某一个特性或是几个特性的增强。其物理性决定了物理吸附的强弱，改性的目的之一就是增强其物理吸附能力，也就是增强其比表面积；其化学性决定了其化学吸附的能力，改性的目的之一就是激活其本身拥有化学活性基团。
2.3在水质处理方面的应用
2.3.1粉煤灰在废水处理中的应用
粉煤灰在废水处理中的应用主要是利用酸碱对粉煤灰进行改性，以提高其吸附能力，而吸附能力的提高能够有效的吸附更多的废水中有色物质。该改性粉煤灰主要用于对印染废水、造纸废水的处理。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆尤其是粉煤灰混凝剂的研究成功，更是将粉煤灰在污水处理上的应用得到了更大的突破，其实现了传统处理剂所不能实现的高效沉降效果、更低的污水处理成本。
2.3.2粉煤灰在重金属废水处理中的应用
改性粉煤灰对Hg2+ 、Pb2+ 、Cu2+ 、Ni2+、Zn2+ 等重金属亦有着不错的处理效果。通过调整不同的PH值，改性粉煤灰对重金属废水进行处理的时候，能够实现除去率40％～90％。
2.3.3 粉煤灰在氟和磷去除中的应用
喊氟物质的去除，是粉煤灰的一大用处之一。目前，常用的几种去除氟的方式中，改性粉煤灰——粉煤灰一生石灰体系，有着极为明显的去除氟的功效，能够将工业废水的含氟量降低至排放标准以下。另外，采用电石渣混凝—粉煤灰过滤工艺，还能够对含有氟和磷的废水有着极好的去除效果。
3.粉煤灰在环境工程应用中还存在的问题
虽然目前的很多研究和实践已经表明了粉煤灰具有非常宽广的应用前景，尤其是在水质的处理上面，表现出了非常优秀的性价比。但是，就目前的应用状况来讲，还存在着不少的有待解决的问题。
3.1改性粉煤灰的种类繁多，尚未有系统全面的研究机理。单纯的粉煤灰并没有很强的吸附能力，而通过改性，则可以获得某些方面的大幅增强，但是，改性方法不同，实验条件不同，其获得的吸附能力的增强也不同，针对不同水质问题，应该对症下药，选用不同改性方法获得的改性粉煤灰。
3.2灰水分离难。虽然粉煤灰有着不错的去除污染物的能力，但是其本身却也存在着融入水体后，较难分离的问题。这主要是粉煤灰的颗粒非常小，融入水体后，很难完全沉降，这也给其在大面积水体中的应用带来了阻碍。
3.3存在重金属元素浸出的问题。粉煤灰中除了含有钙铁铝等金属元素外，还含有一些微量的重金属，在应用其对水质进行处置的时候，这些重金属也会析出，对水体造成新的污染。
3.4处置吸附饱和后的粉煤灰的问题。粉煤灰在吸附污染物之后，需要进行妥善的处置，原因是吸附过污染物的粉煤灰存在污染物脱落的情况，处置不妥善，将会造成环境的再次污染。
4.粉煤灰在环境工程应用的未来展望
粉煤灰在未来的发展方向仍然以改性粉煤灰为主，而且，随着国家经济的发展，未来将会有更多的粉煤灰生成，对于这些粉煤灰的应用，将是一个重大而艰巨的任务。未来粉煤灰的发展应该注意几点：
4.1在巩固和总结当前的研究的基础上，开发更加适于大面积、大用量水体的使用技术。
4.2深加工。当前的粉煤灰利用还没有形成系统的、独立的单个有效成品，未来的方向应该以深加工为主，精炼出其中的有效的个体颗粒组分，形成高效、高品质的产品。
4.3粉煤灰在脱硫方面的应用。目前的研究虽然已经取得了一定的成绩，但是要应用到实际的废气处置中去，还存在不少问题，但是，可以预见的未来，改性粉煤灰运用到脱硫方面的治理上将是一个不可改变的趋势。
5.结语
最近几年，改性粉煤灰技术也有了长足的发展，其在各个领域都获得了不错的成绩，尤其是在环境治理领域的发展，更是引人注目。在这一系列成果的面前，我们依然要清楚的认识到，粉煤灰的应用还存在诸多的不足，而这些问题的存在，严重的阻碍了其在环境工程中的发展，认清这些不足，加大对这些问题的研究，不仅是当下的重要研究课题，也是未来改性粉煤灰能够实现大面积使用的前提。
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论文作者:季敬福,刘哲俊
论文发表刊物:《低碳地产》2015年第7期
论文发表时间:2016/8/19
标签：粉煤灰论文; 污染物论文; 重金属论文; 水体论文; 能力论文; 环境工程论文; 废水论文; 《低碳地产》2015年第7期论文;