【正文】 意棄置，否則經(jīng)雨水淋溶可能造成土壤和水體的污染。 以上這些問題的解決，將為固體廢棄物粉煤灰的工業(yè)化應(yīng)用奠定基礎(chǔ)，并推動相關(guān)科研領(lǐng)域發(fā)展和進(jìn)步。常用作改性的酸有 H2SO HCL等。 有機改性改變了粉煤灰表面的電性，而染料廢水一般是帶負(fù)電的，這樣就使粉煤江蘇科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 6 灰不僅有表面吸附能力，而且具有電中和的能力，增強了對廢水的處理效果。 改性粉煤灰在處理染料廢水上的應(yīng)用 粉煤灰因其比表面積大、多孔的特點，對染料大分子具有一定的吸附能力，且來源廣泛，價格低廉，因而在印染廢水處理方面有較大的潛力，但未經(jīng)改性的粉煤灰脫色能力有限?？紤]到粉煤灰中含有碳基物，與鐵屑接觸能形成腐蝕原電池的陽極和陰極，并發(fā)生原電池反應(yīng)，可以利用鐵屑對粉煤灰進(jìn)行改性，在反應(yīng)器里產(chǎn)生微電場。每生產(chǎn) lt染料，將有 2%的產(chǎn)品隨廢水流失。國內(nèi)外采用了化學(xué)法 (如氧化法、混凝法、電解法等 )、物理化學(xué)法 (常用的有吸附法、膜技術(shù)等 )、生物法 (投菌法、厭氧好氧工藝等 )對其進(jìn)行處理，處 理機理大致為兩種： (1)富集發(fā)色物質(zhì)，再分離去除； (2)破壞發(fā)色物質(zhì)，以達(dá)到脫色和降解有機物的目的 [16]。生物法具有占地面積小、運行成本低、無二次 污染的優(yōu)點，但近年來由于化纖織物的發(fā)展和印染后整理技術(shù)的進(jìn)步，使 PVA漿料、新型助劑等難生化降解的有機大分子進(jìn)入印染廢水，原有的生物處理系統(tǒng)由原來的 CODcr 去除率 70%降到 50%左右，甚至更低 [18]。研究粉煤灰和改性粉煤灰的投加量、 攪拌速度 、反應(yīng)時間、反應(yīng)溫度對處理效果的影響及其熱力學(xué)、動力學(xué)規(guī)律 。要應(yīng)用于工業(yè)實踐則還需要進(jìn)一步加強對粉煤灰處理廢水的過程機理及反應(yīng)動力學(xué)等理論的研究，并解決好如何提高粉煤灰的吸附容量、粉煤灰改性方法的研究、灰水分離，以及吸附飽和灰的最終處置等問題。 (2) 改性粉煤灰最佳活化溫度的確定。 (6) 吸附熱力學(xué) ： ① 吸附等溫線的測定； ② 等溫線吸附規(guī)律的數(shù)學(xué)模擬 。 改性灰最佳活化溫度 的確定 (1)粉煤灰的高溫活化 取坩堝加入適量粉煤灰，放在馬弗爐中分別在溫度為 250℃、 350℃、 450℃、550℃、 650℃條件下焙燒 1h。 過濾 后測其吸光度，并進(jìn)行比較，得出粉煤灰的最佳 活化 溫度 。 (3) 反應(yīng)時間對處理效果的影響 取 4個錐形瓶，分別加入 100ml 濃度為 100mg/L 的 堿性品紅溶液 ，依次加入 800mg粉煤灰。 將錐形瓶放到六聯(lián)攪拌器上，調(diào)整轉(zhuǎn)速 150r/min、 200r/min、250r/min、 300r/min,攪拌 30min。 過濾 后測其吸光度，并進(jìn)行比較，得出 吸附的 最佳反應(yīng) 溫度 。 (2)反應(yīng)時間對處理效果的影響 取 4個錐形瓶，分別加入 100ml 濃度為 100mg/L 的 堿性品紅溶液 ，依次加入 800mg江蘇科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 11 改性 粉煤灰。 將錐形瓶放到六聯(lián)攪拌器上，調(diào)整轉(zhuǎn)速 150r/min、 200r/min、250r/min、 300r/min,攪拌 30min。 過濾 后測其吸光度，并進(jìn)行比較，得出 吸附的 最佳反應(yīng) 溫度 。將錐形瓶放入恒溫振蕩水槽中，在 35℃ 下振蕩 1h。 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 配 制 標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度及其吸光度所測數(shù)據(jù)見 表 32，標(biāo)準(zhǔn)曲線圖見圖 31。 表 33 改性灰最佳活化溫度的確定 Determination of the modified temperature 改性溫度 （ ℃ ） 校正 吸光度 脫色率（ %） 250 350 450 550 650 江蘇科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 14 圖 32 改性灰活化溫度與脫色率的關(guān)系 Figure 32 relationship between modified gray and Decolorization rate 由圖 32 可得知經(jīng) 350℃改性后的粉煤灰吸附處理堿性品紅效率最高，故 350℃為粉煤灰的最佳改性溫度。 這說明對于色度的去除，主要靠吸附作用，絮凝作用對色度去除效果不如吸附作用明顯。所以，粉煤灰能 較好地吸附廢水中的有色物質(zhì)，具有較好的脫色效果。數(shù)據(jù)見下表 35，攪拌時間與脫色率的關(guān)系見圖 34。 攪拌速度 對處理效果的影響 取 體積 為 100ml 的 100mg/L 堿性品紅溶液 ， 各投加 800mg 粉煤灰， 在六聯(lián)攪拌器上 各以 150r/min、 200 r/min、 250 r/min、 300 r/min 的 速度 攪拌 30min,過濾后測其吸光度。數(shù)據(jù)見 表 37，溫度與脫色率的關(guān)系見圖 36。 表 38 改性灰投加量 對處理效果的影響 Table 38 modified ash dosage to deal with the effects 改性 粉煤灰量（ mg） 校正 吸光度 脫色率 （ %） 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 江蘇科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 19 圖 37 改性灰投加量 對吸附效果的影響 Figure 37 modified ash dosage＇ s effects of the adsorption 由圖 37 得知改性粉煤灰的最佳投加量為 800mg。 攪拌速度 對處理效果的影響 取 體積 為 100ml的 100mg/L 堿性品紅溶液 ， 各投加 800mg 改性粉煤灰， 在六聯(lián)攪拌器上以 150r/min、 200r/min、 250r/min、 300r/min 的速度 攪拌 30min,過濾后 測其吸光度。數(shù)據(jù)見 表 311，反應(yīng)溫度影響 見圖 310。 ③ ―― 表示第 j列因素第 i水平的效應(yīng)，表達(dá)式為： ④ 表示第 j列因素的最大效應(yīng)與最小效應(yīng)之差，有叫做極差，其表達(dá)式： =（ ） max―（ ） min 江蘇科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 23 ⑵ 因素主次分析 從直觀分析計算表中極差 的大小 可以判斷因素對指標(biāo)影響的主次， 越大 ，表示第 j號因素對指標(biāo)的影響越小。 過濾后 測其吸光度。 Langmuir等溫吸附模型的數(shù)學(xué)表達(dá)式為： eee bcbcqq ??1 0 （ 31） 式（ 33）可轉(zhuǎn)化為下面的線性形式： 001 qcbqqc eee ?? （ 32） 根據(jù)吸附平衡實驗數(shù)據(jù)，按式（ 32）作圖得一條直線，其斜率和截距求出 q0 和b 的值。 Bangham動力學(xué)模式為： mtqdtdq? （ 36） 式中： q——吸附量， mg/g； K——表觀速率常數(shù)； 1/m——吸附速率常數(shù) 將式（ 3—6）積分得： mktq 1? （ 37） 兩邊取對數(shù)得： tmkq lg1lglg ?? (38) 按照式 (38)對表 (39)中相對應(yīng)的吸附速率實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行線性擬合，以 lgq江蘇科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 26 對 lgt 作圖得一直線，擬合結(jié)果見圖 313 所示，求得直線方程及對應(yīng)的 相關(guān)系數(shù)為： lgq=+ R=，這就表明 改性灰 對水中 堿性品紅 的吸附動力學(xué)模式可用 Bangham模式較好地擬合。本文中用內(nèi)擴散模式進(jìn)行擬合。 ⑵ 粉煤灰處理堿性品紅溶液，脫色率高。 ⑶ 粉煤灰的最佳活化溫度為 350℃，此溫度處理過的粉煤灰對堿性品紅的脫色效果最好。 參考文獻(xiàn) [1]王德舉 .利用粉煤灰合成沸石的研究進(jìn)展 [J]．粉煤灰綜合利用 , 20xx, 11(3)1113. [2]袁春林．我國火電廠粉煤灰的化學(xué)成分特征 [J]．電力環(huán)境保護， 1998， 14(1) 914. [3] Veeresh S， Tnpathy D， Chaudhuri B， eta1． Competitive dsorption behavior of selected heavy metals in three soil types of India amended with fly ash and sewage sludge[J]． Environmental Geology，20xx， 44： 363370. 致謝 本文是在 張志生 老師的悉心指導(dǎo)幫助下完成的，在此向 張 老師表示衷心的感謝！ 另外化學(xué)實驗室的葉 琳 老師對本課題的實驗提供了大力的協(xié)助，在此表示誠摯的謝意！ 感謝 204 實驗室的所有成員，以及所有幫助過我的同學(xué)和老師！ 。 ⑸ 實驗證明，粉煤灰吸附堿性品紅染料溶液的熱力學(xué)可用 Langmuir 模式擬合，動力學(xué)可用 Bangham 和 Langmuir 模式進(jìn)行擬合。反應(yīng)時間為 45min。 圖 315 內(nèi)擴散模式擬合結(jié)果 Fig． 315 the fitted result of the adsorption dynamics by inner dispersion model 結(jié)論 ⑴ 由于堿性品紅溶解度低的關(guān)系，本實驗配制的溶液的最大濃度為 100mg/L。 江蘇科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 27 圖 314 Lanqmuir 吸附動力學(xué)模式擬合結(jié)果 Fig． 314 the fitted result for the adsorption dynamics by Lanqmuir model 吸附速度控制步驟研究 吸附過程基本上可分為三個連續(xù)的階段：第一階段為吸附質(zhì)擴散通過水膜而到達(dá)吸附劑表面（膜擴散）；第二階段為吸附質(zhì)在孔隙內(nèi)擴散；第三階段為溶質(zhì)在吸附劑內(nèi)表面上發(fā)生吸附。按照表 311 中的數(shù)據(jù)作圖 ,如下 : 江蘇科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 25 圖 312 Langmuir 吸附等溫線 Fig 312 Langmuir model at different temperature 并用 Langmuir 吸附等溫式進(jìn)行擬合， lgCe/qe=+ 從擬合結(jié)果可以看出：改性粉煤灰對水中 堿性品紅 的吸附規(guī)律可較好地用Langmuir 吸附等溫式描述。 表 313 Table 313 C（ mg/L） 吸 光度 Ce（ mg/L） qe 10 20 40 60 80 100 江蘇科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 24 圖 311 等溫吸附的一般形式 Figure 311 General form of Adsorption isotherm 圖 311 所示的吸附等溫線形狀，按照 Giles 等人對溶液吸附等溫線的分類 屬于S型 ， 可用 Langmuir 模式擬合 等溫線吸附規(guī)律的數(shù)學(xué)模擬 描述吸附等溫線規(guī)律的數(shù)學(xué)表達(dá)式稱為吸附等溫式，常用的有 Freundlich 吸附等溫式、 Langmuir 吸附等溫式和 吸附等溫式。 ⑶ 最佳條件的選擇 根據(jù)各因素的最好水平，可得到一個最佳的處理條件為 A1B3C3D3，即 35℃條件下攪拌速度為 250r/min,投加量為 1g/L，反應(yīng) 45min。 正交試驗 為了確定實驗因