實(shí)驗(yàn)表明，粉煤灰的投加量較低時色度和COD的去除率顯著增加，且CTMAB改性粉煤灰的效果要優(yōu)于酸改性。對于50 mL染料廢水，在粉煤灰的投加量為1．2 g時，色度和COD的去除率分別達(dá)到78．5%、70%，投加量在1．2 g以后增加緩慢。從經(jīng)濟(jì)角度考慮，粉煤灰的最佳投加量應(yīng)該為1．2 g。
2．2．2初始pH對吸附效果的影響
取若干份50 mL 200 mg/L的酸性橙模擬廢水放入200 mL燒杯中，調(diào)節(jié)不同的pH，然后分別加入1．2 g不同改性劑改性的粉煤灰，室溫下磁力攪拌30 min，然后離心分離，取上清液測其吸光度和COD(圖5、6)。
由圖5、6可知，CTMAB改性對色度和COD的去除率隨pH的增大而減小，這是因?yàn)樵趶?qiáng)酸條件下粉煤灰內(nèi)部封閉孔道被打開，粉煤灰的比表面積增大，使其對染料的吸附性能增強(qiáng)［6］。酸改性粉煤灰對色度和COD的去除率隨pH的增加而增加，這是因?yàn)閜H值等于10時，粉煤灰表面吸附了大量羥基離子，與染料中的OH－，SO2－3，NH－3或COO－等發(fā)生氫鍵聯(lián)結(jié)，增強(qiáng)了粉煤灰對染料分子的吸附能力。pH值繼續(xù)增大，染料在水溶液中都以陰離子形式存在，一方面OH－和染料陰離子在粉煤灰表面競爭吸附，另一方面由于粉煤灰表面帶有大量負(fù)電荷，產(chǎn)生了靜電斥力，妨礙了染料陰離子吸附［7］。綜合來說，在堿性條件下，酸改性的處理效果比CTMAB改性的處理效果稍好一些，而在酸性條件下，CTMAB改性處理后的脫色率和COD去除率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于酸改性，所以本文采用CTMAB改性。對于CTMAB改性來說，當(dāng)pH在2左右時脫色率和COD的去除率最大分別為90．3%、78．5%。因此，最佳pH值是2。
2．2．3反應(yīng)時間對吸附效果的影響
取若干份50 mL 200 mg/L的酸性橙模擬廢水放入200 mL燒杯中，調(diào)節(jié)pH=2，然后分別加入1．2 g不同改性劑改性的粉煤灰，室溫下磁力攪拌一段時間，然后離心分離，取上清液測其吸光度和COD。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，隨著反應(yīng)時間的增加，色度和COD的去除率也增加，且CTMAB改性后的處理效果要優(yōu)于酸改性后的處理效果。對于CTMAB改性而言，當(dāng)反應(yīng)時間為30 min時，色度和COD去除率達(dá)到最大為86．3%、71．6%。反應(yīng)時間超過30 min，脫色率和COD的去除率基本不變(圖7、8)。所以反應(yīng)的最佳時間是30 min。
2．2．4溫度對吸附效果的影響
取若干份50 mL 200 mg/L的酸性橙模擬廢水放入200 mL燒杯中，調(diào)節(jié)pH=2，然后分別加入1．2 g不同改性劑改性的粉煤灰，在不同的溫度下磁力攪拌30 min，然后離心分離，取上清液測其吸光度和COD(圖9、10)。
由圖9、10可知，脫色率和COD去除率隨溫度的增加先有少許增加然后下降，當(dāng)溫度為20～30℃時，脫色率和COD去除率達(dá)到最大。這是因?yàn)闇囟壬?，粉煤灰獲得吸附活化能從而增強(qiáng)吸附能力。吸附在給定溫度下一般自發(fā)進(jìn)行，因此吸附過程的吉布斯函數(shù)變△G＜0，而吸附質(zhì)被吸附后其自由度下降，因而吸附過程的熵變△S＜0。根據(jù)熱力學(xué)公式△G=△H－T△S可知，吸附過程放熱［8］。因此，溫度升高又對吸附過程不利。所以反應(yīng)的最佳溫度是20～30℃。
3·結(jié)論
(1)粉煤灰具有很強(qiáng)的吸附性能，對印染廢水有極好的脫色效果，對粉煤灰改性后可大大提高其對印染廢水的脫色效果。
(2)用1．5 g/L的CTMAB溶液改性后的粉煤灰處理酸性橙模擬廢水，對于50 mL模擬廢水，在粉煤灰投加量為1．2 g，pH為2，溫度為20～30℃，反應(yīng)時間為30 min時是最佳反應(yīng)條件。
(3)綜合比較不同的改性劑改性的粉煤灰，CTMAB改性后的處理效果優(yōu)于酸改性后的處理效果，實(shí)驗(yàn)研究表明，粉煤灰的投加量、反應(yīng)時間、溫度以及pH對脫色率的影響較大。
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