闫新波

(乌鲁木齐铁路疾病预防控制所，新疆乌鲁木齐 830011)

1 概述

工业废渣处理的研究是我国城市清洁生产、保护生态环境、节约自然资源的重要课题。作为硫化碱生产企业“三废”之一的硫化碱废渣，是一种含 Na2SO3、Na2CO3、SiO2、Al2O3、过量的碳、粉煤灰及残留的硫化碱(Na2S)等物质组成的混合物。未经综合治理的化工厂，废渣堆积，风吹日晒，严重污染土壤、水源和大气。对硫化碱废渣进行简单分离处理加以利用就可以使有害污染物转化为有用的产品，达到变废为宝的目的。

硫化碱废渣大致可分为水溶部分和不溶于水部分，水溶部分主要含有残留下来的 Na2S和Na2SO3、Na2CO3等，废渣进行水洗分离后，水溶部分可回收利用生产大苏打等副产品，减少污染:

此生产工艺现有酸化法和较先进的氧化法，能使水溶部分生产利用率达80%～90%。而水洗后的不溶部分主要含有SiO2、Al2O3、MgO等氧化物及生产过程中未反应完的碳，若经简单活化处理，便能形成很大比表面积的脱色吸附剂，不仅能用于石油润滑油的精炼、脱色［1］，经研究对有机染料和废水中的有机物(酚类、阴离子洗涤剂、COD类等)也有很好的吸附作用，既能做为染料吸附剂也能用于工业废水有机物净化剂。本文对硫化碱废渣生产的活性吸附剂吸附性能进行了探讨。

2 实验部分

2.1 实验材料

硫化碱废渣(乌鲁木齐盐湖化工厂提供);苯酚、邻苯二甲酸氢钾、次甲基蓝(均为化学纯);25%的硫酸溶液(化学纯H2SO4配制)。

2.2 测试仪器:752紫外分光光度计，COD测定仪，离心机。

2.3 实验方案

2.3.1 活化处理:将分离过的硫化碱废渣不溶部分进行烘干，粉碎40目，称取定量，在90～100℃下活化120 min，洗去可溶部分及多余酸，风干后，450～500℃脱硫60 min，得活性吸附剂。

硫化碱废渣处理工艺流程见图1。

2.3.2 吸附试验:称取定量制备吸附剂，投入一定浓度的待处理有机物溶液中，搅拌，待吸附平衡，离心分离，测定其平衡浓度和平衡吸附量［2］。

图1 硫化碱废渣处理工艺流程

3 结果与讨论

3.1 活化吸附剂

本实验对活化吸附剂的产率进行了初步测算，以水洗、活化、水洗后得活化剂的干重计，产率在50%～57%。活化前后吸附剂的大致组成成分及物理特征见表1。

表1 吸附剂主要成分及特征

3.2 混合吸附时间与吸附量

以酚为例，取10 mg/L和7.5 mg/L酚溶液600 ml，加10 g吸附剂，在25℃下搅拌混合不同时间取样，测其浓度及吸附量，做酚浓度(ρ)吸附量(q)随混合时间而变化的关系图，见图2，图3。可见，吸附后溶液的酚浓度，吸附剂对酚的吸附量随时间而变化，开始时，ρ、q变化较快，随后逐渐减慢，大约90 min后，趋向平衡，平衡后，溶液浓度和平衡吸附量与溶液原始浓度有关，原始浓度大，平衡吸附量和溶液的平衡浓度就大。静置两天后，再次测其浓度，未见明显脱附现象，可见，以回收硫化碱废渣制作的活化吸附剂，吸附性能是稳定的。

3.3 平衡浓度与平衡吸附量

本文同时以酚、COD为例，分别取不同浓度的溶液加入定量吸附剂，待吸附平衡后，测其平衡浓度(ρe)及平衡吸附量(qe)，得到的数据见表2，表3。说明此吸附剂对酚、COD等有机污染物具有较好的吸附效果，有与其它脱色吸附剂同样的吸附机理［3］［4］。

图2 吸附量与混合搅拌时间关系

图3 酚平衡浓度变化与混合搅拌时间关系

表2 吸附剂对酚的吸附效果

表3 吸附剂对COD的吸附效果

3.4 pH对平衡吸附量的影响

本实验对一定浓度的酚溶液和COD溶液在不同酸碱度下进行吸附比较，结果表明溶液的pH值对吸附剂吸附酚的影响不显著，而对吸附COD有较大影响，在pH值5～6时效果较好，在碱性范围内吸附性较小。

4 结论

(1)用硫化碱废渣制取活性吸附剂对染料及酚、COD等有机物具有良好的吸附脱色性能，用于工业废水和染料废水的净化处理具有良好的开发推广价值，更是碱化工废渣污染的综合治理、清洁生产、保护环境的有效途径。

(2)合理的生产可使废渣最大化地回收利用，生产成本的低廉化是生产技术不断研究革新的目标。因pH值对吸附剂吸附性能有影响，建议该活性吸附剂应在中性或酸性条件下使用，以更好地发挥其吸附性能。

［1］宋小平，韩长日，万其进，等．化工小商品生产法［M］．长沙:湖南科学技术出版社，1993:556－558．

［2］国家环保局编．水和废水监测分析方法［M］．北京:中国环境科学出版社，1989:354－357，480－411．

［3］苗泽勤，郑海涛，林沝．粉煤灰的综合利用研究［J］．环境保护，1994(8):37 －38．

［4］丁德润，顾健民．褐煤对碱性染料吸附的研究［J］．化学世界，1994(6):322 －325．