粉煤灰对氨氮废水的吸附研究毕业论文.doc

粉煤灰对氨氮废水的吸附研究毕业论文 目 录 1文献综述及选题 1 1.1粉煤灰的性质和研究现状 1 1.1.1粉煤灰的来源 1 1.1.2粉煤灰的排放 1 1.1.3粉煤灰的物理特性 2 1.1.4粉煤灰的化学组成 2 1.1.5粉煤灰的活性 3 1.1.6粉煤灰对环境的危害 4 1.1.7粉煤灰的处理和利用概况 5 1.2氨氮废水的现状 7 1.2.1氨氮废水的来源 8 1.2.2氨氮废水的危害 8 1.2.3氨氮废水的处理方法 8 1.3 论文选题的背景、意义及主要研究内容 10 1.3.1论文选题的背景及意义 10 1.3.2论文主要研究内容 10 2 实验部分 11 2.1实验原理 11 2.2实验仪器及原料分析 11 2.2.1实验仪器及装置 11 2.2.2分析装置 11 2.2.3实验所用基本原料 11 2.3实验过程 12 2.3.1纳氏试剂的配制 12 2.3.2酒石酸钾纳溶液 13 2.3.3水样预处理 13 2.3.4标准曲线的绘制 13 2.3.5配制的氨氮废水的吸附实验 14 3 结果与讨论 15 3.1氨氮浓度对氨氮去除率的影响 15 3.2吸附时间对氨氮去除率的影响 15 3.3粉煤灰和活性炭对配制氨氮废水的吸附效果 16 3.4 粉煤灰和活性炭对氨氮吸附机理的差异 17 4 结论及建议 19 4.1结论 19 4.2建议 19 参考文献 20 致 谢 21 1文献综述及选题 1.1粉煤灰的性质和研究现状 1.1.1粉煤灰的来源 粉煤灰的燃烧过程：煤粉在炉膛中呈悬浮状态燃烧，燃煤中的绝大部分可燃物都能在炉内烧尽，而煤粉中的不燃物(主要为灰分)大量混杂在高温烟气中。这些不燃物因受到高温作用而部分熔融，同时由于其表面张力的作用，形成大量细小的球形颗粒。在锅炉尾部引风机的抽气作用下，含有大量灰分的烟气流向炉尾。随着烟气温度的降低，一部分熔融的细粒因受到一定程度的急冷呈玻璃体状态，从而具有较高的潜在活性。在引风机将烟气排入大气之前，上述这些细小的球形颗粒，经过除尘器，被分离、收集，即为粉煤灰。 粉煤灰又称飞灰(fly ash)，一般是指燃煤电厂从烟道气体中收集的细灰，是煤粉进入1300-1500℃的炉膛后，在悬浮燃烧条件下先吸热后冷却而形成的，之后从烟道排出，被收尘器收集。在上述高温下，煤粉颗粒会发生一系列的物理化学变化。首先，受高温后的煤粉达到熔融状态后由于表面张力使表面能达到最小，不规则的煤粉颗粒会收缩成为球状。其次，这些球状颗粒在充分燃烧离开火焰区域后，还会与低温区域的CO、CO2、SO2及水蒸汽发生二次反应，进行聚合和解聚。由于各电厂选择燃煤的不同、使用锅炉类型的不同、锅炉内部燃烧状况不同等因素的影响，产生的粉煤灰也不尽相同。 1.1.2粉煤灰的排放 粉煤灰是我国当前排量较大的工业废渣之一，中国是能源大国，煤炭在能源结构中的比例达到75%，虽然这一比例总体趋于下降，但以煤为主的能源结构在较长的时间内不会发生根本性的变化，而且国内的电力工业是以火力发电为主，它每年耗煤5.4×108t以上。一般而言，每燃烧1000kg煤，就能产出250-300kg粉煤灰和20-30kg的炉渣。无论是煤粉炉还是沸腾炉，灰渣排放量约为燃煤总量的1/3。因此，粉煤灰的年产出量十分巨大。据统计，1995年粉煤灰年排放量为l.25×10 8t，到2000年达到l.53×108t，到2010年已达到2.7×108t以上[1] ，估计目前粉煤灰年排放量达3.0×108t。随着电力工业的发展，燃煤电厂的粉煤灰排放量逐年增加，粉煤灰的处理和利用问题引起人们广泛的注意。粉煤灰对人体的危害极大，它富集了大量砷、铅和硒等危害人体健康的重金属物质和其他污染物，这些重金属物质会在人体不断累积，并有可能诱发多种癌症。若想长远地彻底解决粉煤灰污染问题，根本的方法只有调整能源结构，大力提高能效，发展可再生能源，尽早摆脱对煤炭的过度依赖。 1.1.3粉煤灰的物理特性 粉煤灰是以颗粒形态存在的，且这些颗粒的矿物组成、粒径大小、形态各不相同。人们通常将其形状分为珠状颗粒和渣状颗粒两大类。根据北京科技大学宋存义等用扫描式电子显微镜的观察表明，粉煤灰由多种粒子构成，其中珠状颗粒包括空心玻珠(漂珠)、厚壁及实心微珠(沉珠)、铁珠(磁珠)、炭粒、不规则玻璃体和多孔玻璃体等五大品种。其中不规则玻璃体是粉煤灰中较多的颗粒之一，大多是由似球和非球形的各种浑圆度不同的粘连体颗粒组成。有的粘连体断开后，其外观和性质与各种玻璃球形体相同，其化学成分则略有不同。多孔玻璃体形似蜂窝，具有较大的表面积，易黏附其他碎屑，密度较小，熔点比其他微珠偏低，其颜色由乳白至灰色不等。在扫描式电子显微镜下可以比较容易地观察到不规则玻璃体的存在。渣状颗粒包括海绵