[發明專利]一種處理含鉛廢水的粉煤灰基磁混凝劑及制備方法、應用和再生方法

在審

• 申請號: 202111123062.8
• 申請日: 2021-09-24
• 公開（公告）號: CN113735235A
• 公開（公告）日: 2021-12-03
• 發明（設計）人: 齊立強;王吻;王旭;薛浩博
• 申請（專利權）人: 華北電力大學（保定）
• 主分類號: C02F1/52
• 分類號: C02F1/52;C02F1/28;C02F1/48;C02F101/20
• 代理公司: 北京睿智保誠專利代理事務所(普通合伙) 11732
• 代理人: 周新楣

本發明屬于混凝劑技術領域，公開了一種處理含鉛廢水的粉煤灰基磁混凝劑及制備方法、應用和再生方法。本發明將粉煤灰使用濃度為0.5～2mol/L的氫氧化鈉溶液進行改性，并將改性粉煤灰與γ?Fe₂O₃混合，得到粉煤灰基磁混凝劑。本發明利用氫氧化鈉對粉煤灰進行改性處理，有助于粉煤灰中硅、鋁材料的分解，使Si?O和Al?O鍵松弛，增加粉煤灰的吸附能力，提高粉煤灰對廢水中重金屬的吸附效果。且使用的氫氧化鈉濃度低、用量少，制得的磁混凝劑在去除污水中懸浮物、污染物、降低濁度的同時，還可實現對于重金屬鉛離子的良好吸附效果，且再生后對于鉛的去除率仍可達94％以上，磁混凝劑的重復再生性能較好，生產成本低。

技術領域

本發明涉及混凝劑技術領域，尤其涉及一種處理含鉛廢水的粉煤灰基磁混凝劑及制備方法、應用和再生方法。

背景技術

粉煤灰是鍋爐燃煤過程中產生的飛灰，其主要成分為SiO₂和Al₂O₃，還有少量的Fe₂O₃、CaO、MgO等。目前我國燃煤電廠的粉煤灰的產生量巨大，但粉煤灰的利用率相對較低，主要用于建筑材料領域，大量粉煤灰的堆積會污染環境以及造成資源浪費，因此，拓寬粉煤灰的資源化利用途徑具有重要研究意義。

粉煤灰是經過高溫煅燒的產物，其表面是不規則的多孔結構，該結構為容納有機物、無機物、大分子聚合物等物質提供了可能，對粉煤灰進行改性處理優化其結構組成后，可作為絮凝劑吸附污水中的懸浮物、有色物質耗氧物質等。然而，目前現有技術對粉煤灰進行改性時酸或堿的用量過高，且需要大量外加劑，造成了新的環境問題。例如，專利CN03110906.3公開了一種使用粉煤灰制備廢水處理用的吸附劑的方法，其將35～70份重量的粉煤灰使用0.5～3M的30～60重量份的硫酸在60～90℃酸化1～3小時，該吸附劑雖然可以實現去除廢水中的COD、降低色度等效果，但是活化溫度高、時間長，酸用量較高，造成了其他環境問題的出現。又如，專利201810479670.4由粉煤灰制備了聚硅酸鋁鐵復合混凝劑，其高溫煅燒活化后進行酸浸、堿浸，在過程中還需補充鐵源、鋁源等外加劑以維持硅、鋁、鐵的比例，步驟復雜，且外加劑較多，使混凝劑的生產成本較高，但混凝劑的去濁效果并不理想。

因此，亟需提供一種制備方法簡單易操作、對環境污染小且廢水處理效果好的粉煤灰基磁混凝劑。

發明內容

本發明的目的在于提供一種處理含鉛廢水的粉煤灰基磁混凝劑及制備方法、應用和再生方法，解決現有技術提供的粉煤灰基磁混凝劑制備方法復雜，重金屬廢水處理效果不佳、重復再利用性能差的問題。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了一種處理含鉛廢水的粉煤灰基磁混凝劑的制備方法，包括以下步驟：

(1)將粉煤灰使用濃度為0.5～2mol/L的氫氧化鈉溶液進行改性，得到改性粉煤灰；

(2)將改性粉煤灰與γ-Fe₂O₃混合，得到粉煤灰基磁混凝劑。

優選的，在上述一種處理含鉛廢水的粉煤灰基磁混凝劑的制備方法中，所述步驟(1)中粉煤灰和氫氧化鈉溶液的質量體積比為0.5～2g：2～4mL。

優選的，在上述一種處理含鉛廢水的粉煤灰基磁混凝劑的制備方法中，所述步驟(1)中改性溫度為25～60℃，時間為50～70min。

優選的，在上述一種處理含鉛廢水的粉煤灰基磁混凝劑的制備方法中，所述步驟(2)中改性粉煤灰和γ-Fe₂O₃的質量比為4～6:1～2。

優選的，在上述一種處理含鉛廢水的粉煤灰基磁混凝劑的制備方法中，所述步驟(2)中γ-Fe₂O₃的粒徑為20～30nm。