一种处理含铬废水的粉煤灰基磁混凝剂及制备方法、应用和再生方法技术

本发明专利技术属于混凝剂技术领域，公开了一种处理含铬废水的粉煤灰基磁混凝剂及制备方法、应用和再生方法。本发明专利技术将粉煤灰使用浓度为1～3mol/L的盐酸进行改性，并将改性粉煤灰与Fe3O4混合，得到粉煤灰基磁混凝剂。本发明专利技术利用盐酸对粉煤灰进行改性处理，可以使粉煤灰的表面变得更加粗糙，增大粉煤灰比表面积，提高粉煤灰对废水中重金属的吸附效果。本发明专利技术使用低浓度且较少量的盐酸即可实现粉煤灰的改性，制得的磁混凝剂在去除污水中悬浮物、污染物、降低浊度的同时，还可实现对于重金属铬离子的良好吸附效果，且再生后对于铬的去除率仍可达99％以上，磁混凝剂的重复再生性能较好，生产成本低。成本低。成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种处理含铬废水的粉煤灰基磁混凝剂及制备方法、应用和再生方法


[0001]本专利技术涉及混凝剂
，尤其涉及一种处理含铬废水的粉煤灰基磁混凝剂及制备方法、应用和再生方法。

技术介绍

[0002]在重金属开采、采矿和废气排放等过程中会排放出大量的重金属，重金属与其他有机污染物不同，很难在环境中降解，易在身体内富集。例如，Cr
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会对人类的呼吸系统和内脏造成损害，更有可能导致呼吸道癌。而Pb
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对人类很多系统都有毒性作用，导致高血压和肾炎。因此，对于重金属废水的处理具有重要社会意义。
[0003]我国是燃煤发电大国，每年都会产生大量的粉煤灰，结合新兴的废水处理技术
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磁混凝技术，将粉煤灰制成磁性混凝剂，不仅可以高效快速的地沉淀絮凝团，实现重金属的分离去除，还可以实现粉煤灰的高价值利用，对环境生态有着积极作用。同时，将磁混凝剂脱附重生，不仅可以高效处理重金属废水，还可以进一步降低污水处理费用。
[0004]目前，现有的粉煤灰基磁混凝剂制备过程通常较为复杂，需要严格控制硅、铝、铁的比例，例如，专利201810479670.4由粉煤灰制备了聚硅酸铝铁复合混凝剂，其高温煅烧活化后进行酸浸、碱浸，在过程中还需补充铁源、铝源等外加剂以维持硅、铝、铁的比例，步骤复杂，且外加剂较多，使混凝剂的生产成本较高，但混凝剂的去浊效果并不理想。又如，专利201711262823.1提供了一种包括钢渣和粉煤灰的无机混凝剂，其依次进行了酸化和碱化处理，且补充了铝源，但对于废水中重金属的去除效果并不高。
[0005]因此，亟需提供一种制备方法简单易操作且重金属处理效果好的粉煤灰基磁混凝剂。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种处理含铬废水的粉煤灰基磁混凝剂及制备方法、应用和再生方法，解决现有技术提供的粉煤灰基磁混凝剂制备方法复杂，重金属废水处理效果不佳、重复再利用性能差的问题。
[0007]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0008]本专利技术提供了一种处理含铬废水的粉煤灰基磁混凝剂的制备方法，包括以下步骤：
[0009](1)将粉煤灰使用浓度为1～3mol/L的盐酸进行改性，得到改性粉煤灰；
[0010](2)将改性粉煤灰与Fe3O4混合，得到粉煤灰基磁混凝剂。
[0011]优选的，在上述一种处理含铬废水的粉煤灰基磁混凝剂的制备方法中，所述步骤(1)中粉煤灰和盐酸的质量体积比为1～2g：2～3mL。
[0012]优选的，在上述一种处理含铬废水的粉煤灰基磁混凝剂的制备方法中，所述步骤(1)中改性温度为20～30℃，时间为60～75min。
[0013]优选的，在上述一种处理含铬废水的粉煤灰基磁混凝剂的制备方法中，所述步骤(2)中改性粉煤灰和Fe3O4的质量比为2～3:1。
[0014]优选的，在上述一种处理含铬废水的粉煤灰基磁混凝剂的制备方法中，所述步骤(2)中Fe3O4的粒径为20～30nm。
[0015]优选的，在上述一种处理含铬废水的粉煤灰基磁混凝剂的制备方法中，所述步骤(1)中在改性前还包括对粉煤灰进行筛选和干燥处理，所述筛选后粉煤灰粒径小于61μm，所述干燥温度为100～110℃，干燥时间为1～2h。
[0016]本专利技术还提供了一种处理含铬废水的粉煤灰基磁混凝剂的制备方法制得的一种处理含铬废水的粉煤灰基磁混凝剂。
[0017]本专利技术还提供了一种处理含铬废水的粉煤灰基磁混凝剂的应用，所述粉煤灰基磁混凝剂用于处理含Cr
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废水；
[0018]其中，废水的pH为3～4，废水中Cr
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初始浓度为5～15mg/L，粉煤灰基磁混凝剂和废水的质量体积比为10～15g：100mL，处理时间为30～50min。
[0019]本专利技术还提供了一种处理含铬废水的粉煤灰基磁混凝剂的再生方法，包括以下步骤：
[0020]将处理含铬废水后的粉煤灰基磁混凝剂用水洗涤3～5次，于100～110℃干燥1～2h，再使用1～1.5mol/L的硝酸在室温下进行脱附再生20～60min，用水洗涤3～5次，于100～110℃干燥1～2h，得到再生粉煤灰基磁混凝剂。
[0021]经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0022]本专利技术利用盐酸对粉煤灰进行改性处理，可以使粉煤灰的表面变得更加粗糙，增大粉煤灰比表面积，提高粉煤灰对废水中重金属的吸附效果。本专利技术使用低浓度且较少量的盐酸即可实现粉煤灰的改性，制得的磁混凝剂在去除污水中悬浮物、污染物、降低浊度的同时，还可实现对于重金属铬离子的良好吸附效果，且再生后对于铬的去除率仍可达99％以上，磁混凝剂的重复再生性能较好，生产成本低。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
[0024]图1为实施例1的粉煤灰基磁混凝剂处理含铬废水后的XRD表征图；
[0025]图2为实施例1和对比例5的改性粉煤灰XRD表征图。
具体实施方式
[0026]本专利技术提供一种处理含铬废水的粉煤灰基磁混凝剂的制备方法，包括以下步骤：
[0027](1)将粉煤灰使用盐酸进行改性，得到改性粉煤灰；
[0028](2)将改性粉煤灰与Fe3O4混合，得到粉煤灰基磁混凝剂。
[0029]在本专利技术中，步骤(1)中粉煤灰和盐酸的质量体积比优选为1～2g：2～3mL；进一步优选为1～1.8g：2.3～3mL；更优选为1g：3mL。
[0030]在本专利技术中，步骤(1)中盐酸浓度优选为1～3mol/L；进一步优选为1.6～2.7mol/L；更优选为2mol/L。
[0031]在本专利技术中，步骤(1)中改性温度优选为20～30℃，时间优选为60～75min；进一步优选的，改性温度为22～29℃，时间为63～72min；更优选的，改性温度为25℃，时间为65min。
[0032]在本专利技术中，步骤(1)中在改性前还包括对粉煤灰进行筛选和干燥处理；其中，筛选后粉煤灰粒径小于61μm；干燥温度优选为100～110℃，进一步优选为110℃，干燥时间优选为1～2h，进一步优选为1h。
[0033]在本专利技术中，步骤(1)中在改性后还包括对改性粉煤灰进行洗涤、干燥、细化处理；其中，洗涤优选为用水洗涤3～6次，进一步优选为用水洗涤5次；干燥温度优选为100～110℃，进一步优选为100℃，干燥时间优选为1～2h，进一步优选为2h；细化方法优选为进行研磨，研磨后粒径小于30μm。
[0034]在本专利技术中，步骤(2)中改性粉煤灰和Fe3O4的质量比优选为2～3:1；进一步优选为2:1。
[0035]在本专利技术中，步骤(2)中Fe3O4的粒径优选为20～30nm；进一步优选为20nm。
[0036]本专利技术还提供一种处理含本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种处理含铬废水的粉煤灰基磁混凝剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将粉煤灰使用浓度为1～3mol/L的盐酸进行改性，得到改性粉煤灰；(2)将改性粉煤灰与Fe3O4混合，得到粉煤灰基磁混凝剂。2.根据权利要求1所述的一种处理含铬废水的粉煤灰基磁混凝剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中粉煤灰和盐酸的质量体积比为1～2g：2～3mL。3.根据权利要求1或2所述的一种处理含铬废水的粉煤灰基磁混凝剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中改性温度为20～30℃，时间为60～75min。4.根据权利要求3所述的一种处理含铬废水的粉煤灰基磁混凝剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中改性粉煤灰和Fe3O4的质量比为2～3:1。5.根据权利要求1、2或4所述的一种处理含铬废水的粉煤灰基磁混凝剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中Fe3O4的粒径为20～30nm。6.根据权利要求1或4所述的一种处理含铬废水的粉煤灰基磁混凝剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中在改性前还包...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐立强，王旭，王吻，赵帅，
申请(专利权)人：华北电力大学保定，
类型：发明
国别省市：