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随着我国工业化发展的加速,重金属废水的污染已经成为我国水污染的严重问题之一,其中六价铬废水的污染问题尤为显著。如何低价有效的处理含铬废水,是目前研究的重点。粉煤灰,是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰,是我国当前排量较大的工业废渣之一。本文旨在研究以改性粉煤灰作为吸附材料处理含铬废水,以达到以废治废的目的。本实验首先用各种方法对粉煤灰进行改性实验,然后用改性粉煤灰吸附含铬废水,通过其处理效果评价改性方法的优劣。原粉煤灰吸附能力很差,处理50mL的10mg/L废水的去除率仅1.5%,而通过火改、酸改、碱改、盐改的改性粉煤灰,吸附效果有很大的增加,其中,在800℃的温度下用质量分数达50%的CaO改性粉煤灰吸附能力最强。通过电镜扫描分析了各方法改性粉煤灰的微观形貌,结果表明,800℃高温煅烧使粉煤灰从平滑致密的玻璃体结构变成粒径为2μm-35μm的小型无定形颗粒物质;通过碱改,粉煤灰颗粒得到进一步腐蚀,生成了表面的网状粗糙结构;通过混酸改性,粉煤灰颗粒结晶生成了硫酸盐类矿物晶体,而通过氧化钙改性,表面则生成了球状结构。同时运用了X-射线衍射分析了其晶象成分,结果表明,通过碱改性,粉煤灰生成了钠沸石结构,混酸改性使粉煤灰生成了石膏晶体,通过氧化钙改性,粉煤灰主要为方解石和羟钙石等晶体结构。通过以上实验,选取了CaO改性粉煤灰进行后续研究,研究了改性粉煤灰的投加量、振荡时间、pH值以及温度因素对改性粉煤灰吸附Cr(Ⅵ)性能的影响,并通过正交实验来确定其处理含铬废水的最佳工艺条件,结果表明:在改性粉煤灰投加量为9g,反应pH值为7,时间为30分钟的条件下,改性粉煤灰对50ml浓度为10mg/L的含铬废水的去除率可达96.02%。本文分别在298K、308K、318K的温度条件下对CaO改性粉煤灰进行了热力学和动力学分析,并确定了其吸附热、动力学参数。实验结果表明,改性粉煤灰对含铬废水的吸附规律符合Freundlich模型,其Freundlich模型拟合之后的相关系数R2在0.9916-0.9956之间,其不同温度下的△H0为-8,80kJ/mol,△G0在-3.241至-3.099之间,△S0在-0.019至-0.0175之间,判定粉煤灰吸附为自发的放热吸附。经过动力学研究发现,改性粉煤灰吸附行为符合拟二级动力学模型,R2在0.9992-0.9999之间,其不同温度下的速率常数在8.861至4.138之间,确定通过阿伦尼乌斯方程求得其活化能Ea为-18.609kJ/mol,吸附作用主要为物理吸附。最后,在静态吸附的基础上,通过柱吸附来研究改性粉煤灰的动态吸附过程,结果表明,柱吸附确定粉煤灰最大吸附容量为0.4499mg/g,与托马斯穿透曲线的理论吸附容量0.4367mg/g非常接近。