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【摘要】粉煤灰主要是火电发电厂中一种以煤作为燃料而排放出来的固体的废弃物，其化学成分及其多孔性的结构都具有一定吸附的能力。因此可以充分利用粉煤灰來处理含油废水。通过粉煤灰吸附的作用处理含油废水，不仅能够提升处理的效果，且投资成本比较低，占地面积小。本文主要分析如何利用粉煤灰来对含油废水进行处理。
【关键词】粉煤灰;处理;含油废水
中图分类号：X703文献标识码： A 文章编号：
随着科学技术的不断进步，促进了工业的发展，而许多含油工业的废水也被排入水体中，使得水体污染越来越严重。含油废水阻碍了空气中的氧气进入水体，降低了水体中的溶解氧，水中的生物因为缺氧而大量死亡，并且水质也随之恶化。目前，含油废水处理方法多种多样的，如电化学法、生物法以及气浮法等，这些方法都存在一些如设备费用过高、占地面积大或者是预处理复杂等问题。因此寻找一种操作简单、投资小且处理的效果较好的除油方法是目前人们较为关注的焦点话题之一。
1.粉煤灰的概况分析
1.1粉煤灰的形成过程
炉膛中煤灰的燃烧呈悬浮状态，当燃煤中大部分的可燃物燃烧殆尽后，煤灰中不燃物就会混杂在高温的烟气中，部分不燃物在高温作用下熔融，并受表面张力作用而形成细小球形颗粒，随引风机抽气作用流向炉尾。烟气的温度降低后熔融细粒受急冷而呈现出玻璃体的状态，并具有了较高潜在的活性，对其进行除尘、分离后收集，便成粉煤灰。
1.2粉煤灰的概念及组成
粉煤灰主要是指收捕煤燃烧过后烟气中的细灰，其来源主要是活力发电厂排放的主要固体废物，我国火力发电厂中粉煤灰主要的氧化物由SiO2、FeO、Al2O3、CaO、TiO2、Fe2O3等组成[1]。随电力工业不断的发展，其粉煤灰的排量也在不断增加，若得不到及时的处理，导致扬尘的出现，污染了空气，但若排放进水系中就会导致河流的淤塞，粉煤灰中有毒的化学物质也会危害人体及其生物。
1.3粉煤灰的特性分析
单个粉煤灰颗粒粒径的范围在0.5～300μm,且孔隙率在60%～75%之间，比表面积可达2500～5000m2/kg。目前粉煤灰利用率为30％～40％，主要被广泛运用在烟气脱硫、建材制品、道路工程、土壤修复以及废水处理中[2]。粉煤灰是一种价格比较低廉的吸附剂，能吸附不同种类的污染物，在含油废水中利用粉煤灰进行吸附能够提升其经济效益。
2.粉煤灰处理含油废水的试验分析
粉煤灰表面具有较强吸附的活性，主要是由于粉煤灰结构中具有表面价键不饱和性、多孔性以及含氧基团等，而根据原水的pH值、反应的时间、初始含油的深度以及加入粉煤灰的量为主要因素，按照正交设计的模型进行设计，并按照四因素和五水平的方案做预处理的试验，试验的主要过程为：实验室内配制出含油废水，并将处理用的粉煤灰做烘干的处理，然后采用酸液和碱液对其进行浸泡，将铁屑表面的氧化膜、锈迹以及油去除，然后筛选出粒度20～40目，所选用的建筑材料为生石灰。分别取待处理的含油废水100ml放入不同的锥形瓶中，按试验操作的条件，采用10%的H2SO4或者是10%的NaOH溶液来调节PH的值，在室温的条件进行搅拌静置15分钟以后，取上层清液采用紫外分光光度法来测定油，并计算去除油油率[3]。
试验的结果表明，粉煤灰反应的最佳去油处理工艺的pH值是9，加入粉煤灰的量是40g/L，且搅拌的时间为70分钟时处理出来的初始浓度为90mg/L，在该工艺的条件下油的去除率是82.2%，从试验中可以看出，影响因素最大的是含油废水浓度。由于粉煤灰较强的吸附活性组成A1-0-A1键以及Si-O-Si键中极性的油滴分子与偶极-偶极健相互吸附，并且与此同时还能进行物理的吸附作用，包裹含油废水或是与含油废水中油滴分子发生作用[4]。
含油废水中油去除率为最大时，pH值等于9，这时碱性的条件中粉煤灰吸附油的能力是最强的。增加粉煤灰加入量能够增加其接触的面积，同时扩大吸附的容量，但是，由于粉煤灰属于细小的微粒，而过高的灰水比使沉淀不能很好的分离，使得沉降的性能降低，影响到去除油的效率。另外要控制好搅拌的时间，不宜搅拌过长，否则会影响到粉煤灰物理吸附的能力，降低了沉降的性能，影响到去除的效果。
3.利用粉煤灰处理含油废水
3.1粉煤灰作为吸附剂直接用于含油废水的处理
试验中采用正交设计研究出粉煤灰在处理含油废水时最佳的工艺条件，在此条件下加入铁屑或者生石灰，从而大大提升了粉煤灰对含油废水的处理能力。将铁屑加入进反应体系时，控制好粉煤灰与铁屑的配比，其中铁屑与粉煤灰配比为2:1时，即铁屑投加量是60g/L，而粉煤灰加入量是30g/L时的处理效果为最佳，此时除油率达90%，TOC的去除率是47.23%；若在反应的体系中加进生石灰时，且生石灰与粉煤灰的比为2:1,即生石灰加入量是60g/L，粉煤灰加入量是30g/L，此时含油废水的效果是最佳的，除油率达90.48%，TOC去除率是75.68%。
有研究学者分析了采用粉煤灰在处理含油废水时的动力学，并就其处理机理进行了探讨[5]。并分别采用现场机械搅拌的试验以及摇床吸附的试验，对粉煤灰在吸附含油废水中的挥发酚、氨氮、COD以及石油类等污染物时的规律、去除的效果做了研究，确定了搅拌时间、pH值、搅拌强度以及灰水比等帮助粉煤灰实现处理能力较优的工况参数。
3.2利用改性粉煤灰处理含油废水
改性粉煤灰主要是通过将粉煤灰与一定浓度的盐酸、硫酸或混合酸等酸溶液相互混合，并在常温条件下进行搅拌，搅拌反应后将粉煤灰和浸取液烘干并碾碎制出酸改性的粉煤灰。某些含油废水中不仅含有表面活性剂且COD值＞6000mg/L，还有难O3氧化降解以及难生物降解的炼油废水，因此通过利用改性粉煤灰可以对此废水做预处理，且在室温下的灰水的质量比为15:50，吸附搅拌的时间为30分钟且pH值在2-10时，COD的去除率达到45%。
采用改性粉煤灰对含油废水进行吸附处理，及其在不同的条件下处理含油废水的能力的研究表明，改性后的粉煤灰用量在100g/L，吸附的平衡时间在90分钟，且废水的pH值为10时，油去除率能够达到96%及其以上，出水的含油量也由150mg/L降到了5.1mg/L，符合国家对含油废水一级排放的要求。影响改性粉煤灰去除油的因素主要是：改性粉煤灰的投加量＞废水pH值＞反应的时间。
3.3利用粉煤灰制备出粉煤灰陶粒处理含油废水
通过将粉煤灰作为主要的原材料，掺加少量的固体燃料和粘结剂，并经过混合—成球—高温焙烧后制备出粉煤灰陶粒，并用此作为水处理的滤料，处理含磷废水、腐殖废水以及含油废水等。粉煤灰陶粒的表面积大且性能高，内部具有硅、铝氧化物，能够用于处理各种各样的污染物，且去除的效果明显。粉煤灰陶粒吸附的性能好，而且能够再生，可以重复使用，利用的前景较为广阔。
3.4将粉煤灰与其他的工艺联用来处理含油废水
采用氯化铁将粉煤灰的吸附处理进行改性，再与生物处理或高级氧化等技术组合，使其处理含油废水更加有效、简洁。组合工艺来处理含油废水过程中，改性粉煤灰的预处理效果良好，后处理能力也得到提升，采用改性粉煤灰的一次吸附，接着进行湿式均相的催化氧化，然后是厌氧生物的过程，最后是改性粉煤灰的二次吸附的组合工艺处理含油废水，使其废水的COD由原来的4600mg／L下降到55 mg/L，且COD的去除率达98.4%，符合GB8978一1996《污水综合排放标准》中一级的排放标准[5]。
综上所述，目前粉煤灰处理含油废水仍存在一定的局限性，比如粉煤灰吸附的容量、灰水的分离以及如何处置吸附饱和的粉煤灰等。因此只有不断加进对粉煤灰改性的利用及其改性研究，加强粉煤灰含油废水处理机理及其反应的动力学研究，从而提升粉煤灰利用率。
【参考文献】
[1]连少伟,李静,檀丽丽,崔春霞.粉煤灰在含油废水处理中的应用[J].粉煤灰综合利用,2011,14（5）:50-52.
[2]杨子立,刘红光,顾锡慧,李立峰.粉煤灰的改性及在含油废水处理中的应用[J].工业水处理,2011,31（12）:50-51.
[3]邓慧,秦爽.我国利用粉煤灰去除含油废水的应用研究[J].粉煤灰,2012,24（3）:50-51.
[4]安晓雯.利用粉煤灰处理含油废水[J].油气田地面工程,2010,29（6）:51-52.
[5]顾锡慧,李立峰,滕厚开,陈军,杨子立.改性粉煤灰在含油废水中的应用[J].洁净煤技术,2010,24（4）:73-75.
【关键词】粉煤灰;处理;含油废水
中图分类号：X703文献标识码： A 文章编号：
随着科学技术的不断进步，促进了工业的发展，而许多含油工业的废水也被排入水体中，使得水体污染越来越严重。含油废水阻碍了空气中的氧气进入水体，降低了水体中的溶解氧，水中的生物因为缺氧而大量死亡，并且水质也随之恶化。目前，含油废水处理方法多种多样的，如电化学法、生物法以及气浮法等，这些方法都存在一些如设备费用过高、占地面积大或者是预处理复杂等问题。因此寻找一种操作简单、投资小且处理的效果较好的除油方法是目前人们较为关注的焦点话题之一。
1.粉煤灰的概况分析
1.1粉煤灰的形成过程
炉膛中煤灰的燃烧呈悬浮状态，当燃煤中大部分的可燃物燃烧殆尽后，煤灰中不燃物就会混杂在高温的烟气中，部分不燃物在高温作用下熔融，并受表面张力作用而形成细小球形颗粒，随引风机抽气作用流向炉尾。烟气的温度降低后熔融细粒受急冷而呈现出玻璃体的状态，并具有了较高潜在的活性，对其进行除尘、分离后收集，便成粉煤灰。
1.2粉煤灰的概念及组成
粉煤灰主要是指收捕煤燃烧过后烟气中的细灰，其来源主要是活力发电厂排放的主要固体废物，我国火力发电厂中粉煤灰主要的氧化物由SiO2、FeO、Al2O3、CaO、TiO2、Fe2O3等组成[1]。随电力工业不断的发展，其粉煤灰的排量也在不断增加，若得不到及时的处理，导致扬尘的出现，污染了空气，但若排放进水系中就会导致河流的淤塞，粉煤灰中有毒的化学物质也会危害人体及其生物。
1.3粉煤灰的特性分析
单个粉煤灰颗粒粒径的范围在0.5～300μm,且孔隙率在60%～75%之间，比表面积可达2500～5000m2/kg。目前粉煤灰利用率为30％～40％，主要被广泛运用在烟气脱硫、建材制品、道路工程、土壤修复以及废水处理中[2]。粉煤灰是一种价格比较低廉的吸附剂，能吸附不同种类的污染物，在含油废水中利用粉煤灰进行吸附能够提升其经济效益。
2.粉煤灰处理含油废水的试验分析
粉煤灰表面具有较强吸附的活性，主要是由于粉煤灰结构中具有表面价键不饱和性、多孔性以及含氧基团等，而根据原水的pH值、反应的时间、初始含油的深度以及加入粉煤灰的量为主要因素，按照正交设计的模型进行设计，并按照四因素和五水平的方案做预处理的试验，试验的主要过程为：实验室内配制出含油废水，并将处理用的粉煤灰做烘干的处理，然后采用酸液和碱液对其进行浸泡，将铁屑表面的氧化膜、锈迹以及油去除，然后筛选出粒度20～40目，所选用的建筑材料为生石灰。分别取待处理的含油废水100ml放入不同的锥形瓶中，按试验操作的条件，采用10%的H2SO4或者是10%的NaOH溶液来调节PH的值，在室温的条件进行搅拌静置15分钟以后，取上层清液采用紫外分光光度法来测定油，并计算去除油油率[3]。
试验的结果表明，粉煤灰反应的最佳去油处理工艺的pH值是9，加入粉煤灰的量是40g/L，且搅拌的时间为70分钟时处理出来的初始浓度为90mg/L，在该工艺的条件下油的去除率是82.2%，从试验中可以看出，影响因素最大的是含油废水浓度。由于粉煤灰较强的吸附活性组成A1-0-A1键以及Si-O-Si键中极性的油滴分子与偶极-偶极健相互吸附，并且与此同时还能进行物理的吸附作用，包裹含油废水或是与含油废水中油滴分子发生作用[4]。
含油废水中油去除率为最大时，pH值等于9，这时碱性的条件中粉煤灰吸附油的能力是最强的。增加粉煤灰加入量能够增加其接触的面积，同时扩大吸附的容量，但是，由于粉煤灰属于细小的微粒，而过高的灰水比使沉淀不能很好的分离，使得沉降的性能降低，影响到去除油的效率。另外要控制好搅拌的时间，不宜搅拌过长，否则会影响到粉煤灰物理吸附的能力，降低了沉降的性能，影响到去除的效果。
3.利用粉煤灰处理含油废水
3.1粉煤灰作为吸附剂直接用于含油废水的处理
试验中采用正交设计研究出粉煤灰在处理含油废水时最佳的工艺条件，在此条件下加入铁屑或者生石灰，从而大大提升了粉煤灰对含油废水的处理能力。将铁屑加入进反应体系时，控制好粉煤灰与铁屑的配比，其中铁屑与粉煤灰配比为2:1时，即铁屑投加量是60g/L，而粉煤灰加入量是30g/L时的处理效果为最佳，此时除油率达90%，TOC的去除率是47.23%；若在反应的体系中加进生石灰时，且生石灰与粉煤灰的比为2:1,即生石灰加入量是60g/L，粉煤灰加入量是30g/L，此时含油废水的效果是最佳的，除油率达90.48%，TOC去除率是75.68%。
有研究学者分析了采用粉煤灰在处理含油废水时的动力学，并就其处理机理进行了探讨[5]。并分别采用现场机械搅拌的试验以及摇床吸附的试验，对粉煤灰在吸附含油废水中的挥发酚、氨氮、COD以及石油类等污染物时的规律、去除的效果做了研究，确定了搅拌时间、pH值、搅拌强度以及灰水比等帮助粉煤灰实现处理能力较优的工况参数。
3.2利用改性粉煤灰处理含油废水
改性粉煤灰主要是通过将粉煤灰与一定浓度的盐酸、硫酸或混合酸等酸溶液相互混合，并在常温条件下进行搅拌，搅拌反应后将粉煤灰和浸取液烘干并碾碎制出酸改性的粉煤灰。某些含油废水中不仅含有表面活性剂且COD值＞6000mg/L，还有难O3氧化降解以及难生物降解的炼油废水，因此通过利用改性粉煤灰可以对此废水做预处理，且在室温下的灰水的质量比为15:50，吸附搅拌的时间为30分钟且pH值在2-10时，COD的去除率达到45%。
采用改性粉煤灰对含油废水进行吸附处理，及其在不同的条件下处理含油废水的能力的研究表明，改性后的粉煤灰用量在100g/L，吸附的平衡时间在90分钟，且废水的pH值为10时，油去除率能够达到96%及其以上，出水的含油量也由150mg/L降到了5.1mg/L，符合国家对含油废水一级排放的要求。影响改性粉煤灰去除油的因素主要是：改性粉煤灰的投加量＞废水pH值＞反应的时间。
3.3利用粉煤灰制备出粉煤灰陶粒处理含油废水
通过将粉煤灰作为主要的原材料，掺加少量的固体燃料和粘结剂，并经过混合—成球—高温焙烧后制备出粉煤灰陶粒，并用此作为水处理的滤料，处理含磷废水、腐殖废水以及含油废水等。粉煤灰陶粒的表面积大且性能高，内部具有硅、铝氧化物，能够用于处理各种各样的污染物，且去除的效果明显。粉煤灰陶粒吸附的性能好，而且能够再生，可以重复使用，利用的前景较为广阔。
3.4将粉煤灰与其他的工艺联用来处理含油废水
采用氯化铁将粉煤灰的吸附处理进行改性，再与生物处理或高级氧化等技术组合，使其处理含油废水更加有效、简洁。组合工艺来处理含油废水过程中，改性粉煤灰的预处理效果良好，后处理能力也得到提升，采用改性粉煤灰的一次吸附，接着进行湿式均相的催化氧化，然后是厌氧生物的过程，最后是改性粉煤灰的二次吸附的组合工艺处理含油废水，使其废水的COD由原来的4600mg／L下降到55 mg/L，且COD的去除率达98.4%，符合GB8978一1996《污水综合排放标准》中一级的排放标准[5]。
综上所述，目前粉煤灰处理含油废水仍存在一定的局限性，比如粉煤灰吸附的容量、灰水的分离以及如何处置吸附饱和的粉煤灰等。因此只有不断加进对粉煤灰改性的利用及其改性研究，加强粉煤灰含油废水处理机理及其反应的动力学研究，从而提升粉煤灰利用率。
【参考文献】
[1]连少伟,李静,檀丽丽,崔春霞.粉煤灰在含油废水处理中的应用[J].粉煤灰综合利用,2011,14（5）:50-52.
[2]杨子立,刘红光,顾锡慧,李立峰.粉煤灰的改性及在含油废水处理中的应用[J].工业水处理,2011,31（12）:50-51.
[3]邓慧,秦爽.我国利用粉煤灰去除含油废水的应用研究[J].粉煤灰,2012,24（3）:50-51.
[4]安晓雯.利用粉煤灰处理含油废水[J].油气田地面工程,2010,29（6）:51-52.
[5]顾锡慧,李立峰,滕厚开,陈军,杨子立.改性粉煤灰在含油废水中的应用[J].洁净煤技术,2010,24（4）:73-75.