粉煤灰磷去除和资源化利用的新途径

引言

水体富营养化是一个全球性的环境问题，它导致水生生态系统退化，影响水质和人类健康。磷作为水体富营养化的关键因素之一，其控制和去除成为了水处理领域的重要课题。粉煤灰，作为燃煤电厂的一种副产品，因其独特的物理化学性质，显示出在磷去除方面的巨大潜力。研究表明，粉煤灰具有较大的比表面积和良好的吸附性能，能够有效去除水中的磷。

粉煤灰作为磷去除剂的原理和应用

粉煤灰的磷去除原理主要基于其多孔结构和表面活性。粉煤灰中含有的Si—O—Si和Si—O—Al—O偶极键及铝、铁和钙的氧化物，使其对低浓度磷具有高效的去除率。在吸附磷后，粉煤灰表面会形成一层以钙磷沉淀为主的絮状物。此外，粉煤灰经过改性后，如酸改性或碱改性，能进一步提高其对磷的去除效率。例如，酸改性粉煤灰与活性炭的混合物能有效降低废水中的磷浓度，去除率超过90%。

粉煤灰磷去除和资源化利用的案例

粉煤灰不仅在磷去除方面显示出潜力，其资源化利用也是环保领域的一个重要方向。例如，粉煤灰被用于制备沸石分子筛，这种材料在水处理中显示出良好的氨氮吸附效果。此外，粉煤灰还被用于土壤改良剂，以及作为吸附剂捕集CO2等。这些应用不仅减少了粉煤灰的环境负担，还实现了资源的再利用。

粉煤灰改性后磷去除效果能提升

1.酸改性粉煤灰：在一项研究中，使用酸改性粉煤灰作为吸附材料处理含磷废水，当灰-炭比为4:1，静置吸附时间为2小时，pH在3~10的范围内，可以将废水中磷的质量浓度从3.298mg/L降到0.198mg/L，去除率均超过90%以上。

2.镧改性粉煤灰：在另一项研究中，镧改性粉煤灰在投加量为2g/L时，对磷的去除率可达98%。

3.酸改性粉煤灰去除磷酸盐的机理：一项研究指出，偏中性时，酸改性吸附磷酸盐的效率达到97%，其吸附等温线为Langmuir模型，最大吸附量为47.51mg/g。

综上所述，粉煤灰经过改性后，磷去除效果可以提升至超过90%，在某些条件下甚至可达98%。这些数据表明，改性粉煤灰在提高磷去除效率方面具有显著效果。

结论

综上所述，粉煤灰作为一种低成本且高效的磷去除材料，其在水体富营养化治理中的应用前景广阔。通过物理或化学改性，粉煤灰的磷去除能力可以得到显著提升，同时其资源化利用也为环境保护和可持续发展提供了新的思路。未来，粉煤灰的高值化利用需要更多的研究和实践，以实现其在磷污染治理中的最大化效益。

来源：灰站

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