申请日2015.05.29
公开(公告)日2015.08.12
IPC分类号B01J20/10; C02F1/40; C02F1/28; B01J20/30
摘要
本发明涉及一种可用来处理含油污水的粉煤灰改性吸附剂及其制备方法，所述方法包括如下步骤：S1：将粉煤灰进行两步分段程序控温煅烧，得到煅烧处理粉煤灰;S2：将煅烧处理粉煤灰进行酸处理，得到酸性处理粉煤灰;S3：将酸性处理粉煤灰进行碱处理并煅烧，得到碱性处理粉煤灰;S4：将碱性处理粉煤灰进行改性，即得所述粉煤灰改性吸附剂;还包括使用所述粉煤灰改性吸附剂来处理含油污水的方法。所述方法通过特定组分改性、特定工艺参数和操作步骤，从而使得最终得到的吸附剂具有优异的含油污水处理效果，可用于多个领域的含油污水处理中，具有良好的应用前景和工业化潜力。
权利要求书
1.一种粉煤灰改性吸附剂的制备方法，所述方法包括如下步骤：
S1：将粉煤灰进行两步分段程序控温煅烧，得到煅烧处理粉煤 灰;
S2：将煅烧处理粉煤灰进行酸处理，得到酸性处理粉煤灰;
S3：将酸性处理粉煤灰进行碱处理并煅烧，得到碱性处理粉煤 灰;
S4：将碱性处理粉煤灰进行改性，即得所述粉煤灰改性吸附剂。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤S1 包括如下步骤：
S1-1：将粉煤灰由室温开始，以8-12℃/分钟的升温速率加热至 550-650℃，并在该温度下保温煅烧3-5小时;
S1-2：步骤S1-1煅烧结束后，以5℃/分钟的升温速率继续加热 至780-820℃，并在该温度下保温煅烧10-15小时，然后冷却至室温， 用去离子水洗涤至中性，110-120℃下烘干，研磨，过200目筛，即 得所述煅烧处理粉煤灰。
3.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：所述步骤 S2具体如下：
将所述煅烧处理粉煤灰加入到硫酸水溶液中，然后于80-100℃ 下搅拌反应4-8小时，然后用去离子水洗涤至中性，过滤，并于 110-120℃下干燥完全，从而得到所述酸性处理粉煤灰。
4.如权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于：所述 步骤S3具体如下：
将所述酸性处理粉煤灰加入到NaOH水溶液中，充分搅拌反应 1-2小时，然后过滤，干燥完全，并从室温开始以15-25℃/分钟的升 温速率加热至500-550℃，并在该温度下恒温煅烧2-3小时，然后自 然冷却至室温，再次研磨过200目筛，用去离子水充分洗涤至中性， 并于110-120℃下干燥完全，从而得到所述碱性处理粉煤灰。
5.如权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于：所述 步骤S4具体如下：
室温下，将所述碱性处理粉煤灰加入到质量百分比浓度为 50-60%的乙醇中，搅拌，加热至70-80℃;然后向所得体系中加入双 组分改性剂，持续搅拌反应2-4小时，然后冷却至室温，抽滤，用 去离子水洗涤2-3次，110-120℃下干燥完全，从而得到所述粉煤灰 改性吸附剂。
6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述双组分改性 剂为N-(间甲氧基苄基)-N,N-二甲基-N-十二烷基氯化铵与十六烷基三 甲基溴化铵的混合物，N-(间甲氧基苄基)-N,N-二甲基-N-十二烷基氯 化铵与十六烷基三甲基溴化铵的摩尔比为1:2-3。
7.根据权利要求1-6任一项所述制备方法制备得到的粉煤灰改 性吸附剂。
8.权利要求7的所述粉煤灰改性吸附剂在用于处理含油污水中 的用途。
9.一种含油污水的处理方法，所述方法如下：将权利要求7的所 述粉煤灰改性吸附剂加入到含油污水中，充分搅拌、静置沉淀，即可 实现含油污水的处理。
10.如权利要求9所述的处理方法，其特征在于：所述粉煤灰改 性吸附剂与含油污水的质量比为1:50-200。
说明书
一种粉煤灰改性吸附剂及其制备与处理含油污水的方法
技术领域
本发明涉及一种吸附剂及其方法与用途，更具体地涉及一种粉煤 灰改性吸附剂及其制备方法，以及使用该改性吸附剂来处理含油污水 的方法，属于污水处理及环境保护技术领域。
背景技术
含油污水主要来自于石油工业的采油、炼油、贮油、运输过程 以及石油化学工业的生产过程，进入水体后在水面会形成油污薄膜， 造成水体缺氧而引起水中生物死亡和水质急剧恶化、危害人体健康、 影响农作物生产，甚至有可能因为聚结的油品燃烧而产生安全问题。
根据含油废水中油粒直径的大小，可分为粒径大于100μm的浮 油、粒径为10-100μm的分散油、粒径为0.1-1μm的乳化油和粒径 小于0.1μm溶解油四类。其中：分散油悬浮分散在水相中，如果有 足够的时间静置，会聚集合并成较大的油粒而上浮到水面，也可能 进一步变小，转化为乳化油;乳化油粒表面存在双电层或受乳化剂 的保护，可以长期稳定存在，必须首先破乳转化为浮油，才可以加 以分离;溶解油以分子状态分散于水体中，形成非常稳定的均匀体 系，很难用一般的技术去除。
含油污水的处理目标是既要去除水中的大量油类，同时去除水 中溶解的有机物、悬浮物、皂类、酸碱、硫化物和氨氮等。目前常 用的去除方法有化学法、物理法和生物法。化学法包括化学混凝法、 电解法和化学氧化法;物理法包括气浮法、吸附法;生物法包括好 氧生物法、生物膜法、自然处理法、厌氧生物法、生物强化技术。 具体如下：
化学混凝法是指向废水中投加某些化学药剂，使之与废水中污 染物直接发生反应，形成难溶的固体物，然后去除的一种方法。张 扬等(张扬、薛军、戚爱华等，“高效絮凝剂处理稠油采出水的应用 研究”，《辽宁化工》，2006，35(8)：第467-46页)研究用自制絮 凝剂P-3处理稠油采出水，并与聚合氯化铝(PAC)和聚合硫酸铁(PFS) 进行了比较。结果表明，P-3对油、CODCr及SS(固体悬浮物)的去 除率分别达到97.7%、87.0%和96.9%，处理后的水质符合国家规定 的排放标准。范洪波(范洪波，“改性淀粉絮凝剂的研制及在含油废 水中的应用”，《江苏工业学院学报》，2003，15(4)：第25-27页) 以玉米淀粉为原料，通过共聚反应合成了玉米淀粉改性絮凝剂CSF， 将合成的絮凝剂CSF与无机絮凝剂聚合铁PFS复配使用处理含油废 水。结果表明：在最佳反应条件下，处理后废水的透光率和COD去 除率分别为91.9%和61.4%，表明絮凝剂CSF具有良好的絮凝除油 性能。陈进富等(陈进富、李忠涛、李海平等，“采油废水的有机构 成及其COD的处理技术研究”，《石油与天然气化工》，2001，30(l)： 第47-49页)采用聚合铝(PAC)、阴离子聚丙烯酰胺(HPAM)和阳离子 聚丙烯酰胺(YPAM)复配处理绥中某油田采用废水，发现PAC与 HPAM或YPAM复配去除COD较单独使用PAC的效果好。
电解法是利用电极的氧化还原反应将难降解的有机物或者对生 物有毒的污染物转化为可生化物质。该方法对于去除乳化油及一些高 分子的有机物质的效果良好。李海涛等(李海涛、朱其佳、祖荣，“电 化学氧化法处理海洋油田废水”，《工业水处理》，2002，22(6)：第 23-25页)用钛基钌铱锰锡钛多元氧化物涂层电极作阳极，钛作阴极对 某海洋油田有机污水进行电化学氧化处理，其降解的最终产物是CO2和H2O，对环境不造成二次污染，废水的COD值可以降低到国家规定 的一级排放标准以下。胡烨等(胡烨、张翼，“油田污水中油和COD 的电化学降解脱除实验”，《大庆石油学院学报》，2009，33(4)：第 76-80页)以铁、铝交替作阳极,电解模拟油田采出污水，在污水中油 的初始浓度为637.0mg·L-1、pH=3-4、电流密度为75mA·cm-2的条 件下，2500mL模拟油田采出污水电解处理60min后的油去除率大 于95%，CODCr的去除率大于86%,聚合物被脱除。范洪富等(范洪富、 王磊、关杰等，“稀土掺杂PbO2电极的制备及催化性能研究”，《中 国稀土学报》，2007，25(3)：第299-304页)制备了稀土掺杂的PbO2电极，当中间层掺杂稀土La，掺杂比为Sn:Sb:La=100:6:1时，对含油 污水催化降解活性最高，在60min时，CODCr去除率达到91.90%;中 间层掺杂稀土Nd，最优掺杂比为Sn:Sb:Nd=100:6:2，对含油污水的 处理效果最好,60min时CODCr去除率为90.93%。而中间层不掺杂稀 土时，在电解60min时污水CODCr去除率仅为83.60%。表明稀土的 掺杂有利于电极催化性能的提高。
化学氧化法一般是作为预处理技术或者与其他方法联用。熊德琪 等(熊德琪、汪梅华、白希尧，“应用臭氧氧化技术深度处理油船含 油压载水的实验研究”，《环境污染治理技术与设备》，2005，6(2)： 第59-61页)应用臭氧氧化方法来深度处理含油压载水，模拟实验表明 在臭氧投加浓度达到120mg/L,在较短的接触时间(2min)内，臭氧对不 同浓度的含油压载水中的油去除率可达到50%以上,同时使芳香族类 物质显著减少，降低含油污水的生物毒性，处理方法具有可观的应用 前景。
气浮法的使用主要是结合其他工艺进行，为确保气浮法最佳的除 油效果，一般和絮凝剂法结合使用。同时气浮法具有降温、充氧的功 效，能够提高微生物的生化降解性能，可作为生化法的预处理技术。 龚争辉等(龚争辉、吕兴东、周雅芳等，“气浮一生物接触氧化技术 在采油废水处理中的应用”,《黑龙江环境通报》，2000，24(4)：第 26-27页;王吉丛、龚争辉、王林梅，“采油废水气浮-生物处理方法 研究”，《油气田环境保护》，2002，(1)：第22-24页)采用气浮-生 物处理方法对油田采油废水进行了现场试验研究。结果表明：直接投 加菌液方法和生物接触氧化法都能有效去除采油废水中的超标污染 物，处理后的水质指标全部达到GB8978-1996《污水综合排放标准》 二类水质标准，相比较，生物接触氧化法工序运行稳定，易于实施。 在气浮法的使用过程中，将电解与气浮结合起来，形成了电解气浮法。 电解气浮法就是利用电场的作用使乳化液破乳，同时阴阳极产生的微 小气泡可作为浮选的载体，使得油珠上浮与水分离，达到除油的目的。 侯士兵等(侯士兵、玄雪梅、贾金平等，“不溶性阳极电解气浮法处 理含油废水的试验研究”《工业用水与废水》，2004，35(2)：第44-47 页)采用石墨作阳极对含油废水进行电解气浮处理研究。实验结果表 明，电解时间是影响废水除油率的最显著因素。在电流强度为0.38A， 电解时间为28min，极间距为1.5cm，原水pH值为7.1的条件下进行电 解气浮实验，废水除油率达到93.59%。王车礼等(王车礼、张登庆、陈 毅忠等，“电解絮凝浮选法处理油田废水”，《水处理技术》，2003， 29(3)：第163-165页)采用电解絮凝浮选法处理油田含油废水，建立了 废水电解絮凝浮选法脱油动力学方程。在实验条件下电解10min，废 水中可脱除油的去除率大于90%。随着电流密度的增加，废水中不可 脱除油含量下降，但脱油速率常数k值增加不多。
吸附法是利用多孔性固体物质吸附废水中的某些污染物。周琰等 (周琰、金晓英、王清萍等，“高岭土处理油田废水的试验研究”， 《金属矿山》,2009，1(10)：第144-147页)研究了高岭土对油田废水中 原油的吸附性能。研究结果表明：高岭土对油田废水中原油的吸附是 一个自发的吸热过程。在实验条件下，当油田废水含油浓度不超过 1350mg/L时，高岭土对废水中原油的去除率接近80%。
活性污泥显示生物化学活性，具有降解废水中有机污染物的能 力。赵天亮等(赵天亮、秦芳玲，“活性污泥法处理高含盐采油废水 研究”，《西安石油大学学报》，2008，23(2)：第63-66页)采用好氧 活性污泥法处理中原油田高含盐采油废水。研究不同曝气时间条件 下，好氧活性污泥法对高含盐采油废水化学需氧量(CODCr)的去除效 果。结果表明：经驯化的活性污泥可适应高含盐环境，且对不同浓度 高含盐采油污水均具有较高的CODCr去除率，活性污泥驯化4-6d后， 对采油废水CODCr去除率可达90%以上。生物膜法是另外一种好氧生 物处理法，常用的主要有生物滤池、生物流化床和生物接触氧化法。 李峰等(李峰、赵永庆、曹宗仑等，“生物膜水解酸化-生物膜接触氧 化工艺处理油田采出水技术研究”，《石油与天然气化工》，2008， 37(3)：第226-228页)研究了生物膜水解酸化-生物膜接触氧化工艺处理 双河联合站油田采出水的可行性。实验结果表明：在装置进水流量为 15m3/d左右，水解酸化段停留时间(HRT)为6.4h，接触氧化段HRT为 12.8h时，装置出水水质可达到国家一级排放标准(GB8978-1996)。
氧化塘法和人工湿地系统处理法在采油废水的处理中也得到应 用。师祥洪等(师祥洪、李晓东、谢嘉，“氧化塘处理采油废水动力 学研究”，《油田化学》，2003，20(1)：第83-85页)在室内小型模拟 反应池内，在静态条件下，在25.1℃、28.8℃和长达84h时间内实验 研究了氧化塘处理采油污水时COD的生化降解规律。结果表明，胜利 油田桩西联高含盐采油污水的主要污染物COD在氧化塘的好氧生化 降解过程可近似为一级反应动力学过程。
油田采油废水中的有机污染物有一部分属于难以降解的多环芳 烃类高分子物质，可以在厌氧菌作用下进行水解和发酵，转化为易于 生物降解的简单有机物。在油田采出水的处理中，厌氧处理常作为好 氧处理的预处理手段。竺建荣等(竺建荣、沈海铭、汪诚文等，“厌- 好氧交替工艺处理辽河油田废水的实验”，《环境科学》,1999,20(l): 62–64)采用厌-好氧交替工艺(AAA)处理适当稀释或原浓度的油田 废水，进水COD 360-950mg/L，COD去除率均保持在60%。经过厌氧 反应器处理的废水，再经AAA工艺进行处理，COD去除率为 31%-48.5%;对于COD浓度为160-180mg/L的废水，采用好氧接触氧 化法作为好氧二级处理，其出水COD去除率在50-60%，出水COD浓 度一般接近80mg/L左右。
如上所述，现有技术中已经公开了多种处理污水的方法，但这些 处理方法仍存在步骤繁琐、价格较贵等诸多缺陷，因此无法在工业化 上大规模应用。
粉煤灰主要是指无机煤在高温燃烧时，烟气中带出的粉状残留 物，还包括少量锅炉底部排出的炉底渣。是煤中无机矿物质灼烧后的 氧化物和硅酸盐矿物组成的混合物，主要以玻璃体、石英、氧化铁、 碳粒、碳酸盐、云母、长石、石灰、氧化镁、石膏、硫化物、氧化钛 等矿物的形式存在。
在我国，煤炭是主要能源之一，据环保部门预测，2020年我国粉 煤灰排放量约为30多亿吨。用于水泥生产、煤坑填充、土木工程和路 面材料的部分不到1/2，剩余部分则就地堆积，占用大量土地，并导 致严重的环境污染，因此，从资源回收和环境保护出发，开辟粉煤灰 高值化综合利用新途径已迫在眉睫。
因此，对于如何使用粉煤灰进行含油污水的处理仍存在进行研 究、拓展和深化的需要，这不但能够解决大量的粉煤灰消耗问题，也 能实现环境和生态的保护，所有的这些都是本发明得以完成的动力所 在和基础所倚。
发明内容
如上所述，为了寻求处理含有污水的新方法，以及拓展粉煤灰 的新用途，本发明人对此进行了大量的深入研究，在付出了大量的 创造性劳动后，从而完成了本发明。
具体而言，本发明主要涉及如下几个方面。
第一方面，本发明涉及一种可用来处理含油污水的粉煤灰改性 吸附剂的制备方法，即涉及一种粉煤灰改性吸附剂的制备方法，所 述方法包括如下步骤：
S1：将粉煤灰进行两步分段程序控温煅烧，得到煅烧处理粉煤 灰;
S2：将煅烧处理粉煤进行酸处理，得到酸性处理粉煤灰;
S3：将酸性处理粉煤灰进行碱处理并煅烧，得到碱性处理粉煤 灰;
S4：将碱性处理粉煤灰进行改性，即得所述粉煤灰改性吸附剂。
在本发明的所述处理含油污水的粉煤灰改性吸附剂的制备方法 中，步骤S1包括如下步骤：
S1-1：将粉煤灰由室温开始，以8-12℃/分钟的升温速率加热至 550-650℃，并在该温度下保温煅烧3-5小时;
S1-2：步骤S1-1煅烧结束后，以5℃/分钟的升温速率继续加热 至780-820℃，并在该温度下保温煅烧10-15小时，然后冷却至室温， 用去离子水洗涤至中性，110-120℃下烘干，研磨，过200目筛，即 得所述煅烧处理粉煤灰。
其中，在步骤S1-1中，所述粉煤灰是非常公知的煤炭燃烧后的 废弃物，例如其主要来自燃煤火力发电厂，在此不再一一赘述。
其中，在步骤S1-1中，升温速率为8-12℃/分钟，例如可为8℃ /分钟、10℃/分钟或12℃/分钟，优选为10℃。
其中，在步骤S1-1中，按照上述升温速率加热至550-650℃， 例如550℃、600℃或650℃。
其中，在步骤S1-1中，在550-650℃下保温煅烧3-5小时，例 如可为3小时、4小时或5小时。
其中，在步骤S1-2中，按照5℃/分钟的升温速率加热至780-820 ℃，例如780℃、800℃或820℃，优选为800℃。
其中，在步骤S1-2中，在780-820℃保温煅烧10-15小时，例 如10小时、12小时、14小时或15小时。
在本发明的所述处理含油污水的粉煤灰改性吸附剂的制备方法 中，步骤S2具体如下：
将所述煅烧处理粉煤灰加入到硫酸水溶液中，然后于80-100℃ 下搅拌反应4-8小时，然后用去离子水洗涤至中性，过滤，并于 110-120℃下干燥完全，从而得到所述酸性处理粉煤灰。
其中，所述硫酸水溶液的摩尔浓度为0.1-0.3mol/L，例如可为 0.1mol/L、0.2mol/L或0.3mol/L。
其中，以质量克(g)计的所述煅烧处理粉煤灰与以体积毫升(ml) 计的所述硫酸水溶液的比为1:2-3g/ml，即每克(g)所述煅烧处理粉 煤灰加入到2-3毫升(ml)的所述硫酸水溶液中，例如可为1:2g/ml、 1:2.5g/ml或1:3g/ml。
其中，在加入后，于80-100℃下，例如80℃、90℃或100℃下 搅拌反应4-8小时，例如4小时、6小时或8小时。
在本发明的所述处理含油污水的粉煤灰改性吸附剂的制备方法 中，步骤S3具体如下：
将所述酸性处理粉煤灰加入到NaOH水溶液中，充分搅拌反应 1-2小时，然后过滤，干燥完全，并从室温开始以15-25℃/分钟的升 温速率加热至500-550℃，并在该温度下恒温煅烧2-3小时，然后自 然冷却至室温，再次研磨过200目筛，用去离子水充分洗涤至中性， 并于110-120℃下干燥完全，从而得到所述碱性处理粉煤灰。
其中，所述NaOH水溶液的摩尔浓度为0.1-0.2mol/L，例如可 为0.1mol/L、0.15mol/L或0.2mol/L。
其中，以质量克(g)计的所述酸性处理粉煤灰与以体积毫升(ml) 计的所述NaOH水溶液的比为1:2-3g/ml，即每克(g)所述酸性处理粉 煤灰加入到2-3毫升(ml)的所述NaOH水溶液中，例如可为1:2g/ml、 1:2.5g/ml或1:3g/ml。
其中，所述酸性处理粉煤灰与NaOH水溶液搅拌反应并过滤、 干燥完全后，从室温开始以15-25℃/分钟的升温速率加热至500-550 ℃，所述升温速率为15-25℃/分钟，例如可为15℃/分钟、20℃/分钟 或25℃/分钟，优选为20℃/分钟。
在本发明的所述处理含油污水的粉煤灰改性吸附剂的制备方法 中，步骤S4具体如下：
室温下，将所述碱性处理粉煤灰加入到质量百分比浓度为 50-60%的乙醇中，搅拌，加热至70-80℃;然后向所得体系中加入双 组分改性剂，持续搅拌反应2-4小时，然后冷却至室温，抽滤，用 去离子水洗涤2-3次，110-120℃下干燥完全，从而得到所述粉煤灰 改性吸附剂。
其中，以质量克(g)计的所述碱性处理粉煤灰与以体积毫升(ml) 计的所述质量百分比浓度为50-60%的乙醇的比为1:5-10g/ml，即每 克(g)所述碱性处理粉煤灰加入到5-10毫升(ml)的所述质量百分比浓 度为50-60%的乙醇中，例如可为1:5g/ml、1:7g/ml、1:9g/ml或1:10 g/ml。
其中，所述双组分改性剂为N-(间甲氧基苄基)-N,N-二甲基-N- 十二烷基氯化铵与十六烷基三甲基溴化铵的混合物，N-(间甲氧基苄 基)-N,N-二甲基-N-十二烷基氯化铵与十六烷基三甲基溴化铵的摩尔 比为1:2-3，例如可为1:2、1:2.5或1:3。
其中，所述碱性处理粉煤灰与所述双组分改性剂的质量比为 1:0.1-0.3，例如可为1:0.1、1:0.2或1:0.3。
如上所述，本发明提供了一种粉煤灰改性吸附剂的制备方法， 所述方法通过特定的工艺步骤、成分选择等诸多因素的综合协同作 用，从而制备得到了具有优良含油污水处理性能的粉煤灰改性吸附 剂，可用于多个领域中的含油污水处理，具有良好的工业应用价值 和潜力。
因此，第二个方面，本发明涉及上述方法制备得到的粉煤灰改 性吸附剂。
所述粉煤灰改性吸附剂具有优异的含油污水处理能力，能够大 幅度降低污水中的含油量、重铬酸盐指数(即采用重铬酸钾(K2Cr2O7) 作为氧化剂测定出的化学耗氧量，表示为CODCr)和悬浮物(SS)含量。
因此，第三个方面，本发明涉及上述粉煤灰改性吸附剂在用于 处理含油污水中的用途。
此外，第四个方面，本发明涉及一种含油污水的处理方法，所 述方法如下：将所述粉煤灰改性吸附剂加入到含油污水中，充分搅 拌、静置沉淀，即可实现含油污水的处理。
在本发明的所述含油污水的处理方法中，所述含油污水可为来 自炼油厂、化工厂、油库或石油钻井过程中产生的污水。
在本发明的所述含油污水的处理方法中，所述粉煤灰改性吸附 剂与含油污水的质量比为1:50-200，例如可为1:50、1:100、1:150 或1:200。
在本发明的所述含油污水的处理方法中，搅拌时间可为20-60 分钟，例如可为20分钟、30分钟、40分钟、50分钟或60分钟。
如上所述，本发明提供了一种粉煤灰改性吸附剂、其制备方法 以及使用该吸附剂处理含油污水的方法与用途，所述方法通过特定 组分、特定工艺步骤等的组合和协同，从而可制备得到具有优良含 油污水处理性能的粉煤灰改性吸附剂，在含油污水的处理领域具有 良好的应用前景和工业化潜力。
具体实施方式
下面通过具体的实施例对本发明进行详细说明，但这些例举性 实施方式的用途和目的仅用来例举本发明，并非对本发明的实际保 护范围构成任何形式的任何限定，更非将本发明的保护范围局限于 此。
制备例1：粉煤灰改性吸附剂XFJ1的制备
S1：将粉煤灰进行两步分段程序控温煅烧，得到煅烧处理粉煤 灰，其包括如下步骤：
S1-1：将粉煤灰由室温开始，以10℃/分钟的升温速率加热至550 ℃，并在该温度下保温煅烧5小时;
S1-2：步骤S1-1煅烧结束后，以5℃/分钟的升温速率继续加热 至800℃，并在该温度下保温煅烧10小时，然后冷却至室温，用去 离子水将洗涤至中性，110℃下烘干，研磨，过200目筛，即得所述 煅烧处理粉煤灰。
S2：将煅烧处理粉煤进行酸处理，得到酸性处理粉煤灰，该步 骤具体如下：
将所述煅烧处理粉煤灰加入到摩尔浓度为0.1mol/L的硫酸水溶 液中，以质量克(g)计的所述煅烧处理粉煤灰与以体积毫升(ml)计的 所述硫酸水溶液的比为1:2g/ml，然后于80℃下搅拌反应8小时， 然后用去离子水洗涤至中性，过滤，并于110℃下干燥完全，从而得 到所述酸性处理粉煤灰。
S3：将酸性处理粉煤灰进行碱处理并煅烧，得到碱性处理粉煤 灰，该步骤具体如下：
将所述酸性处理粉煤灰加入到摩尔浓度为0.1mol/L的NaOH水 溶液中，以质量克(g)计的所述酸性处理粉煤灰与以体积毫升(ml)计 的所述NaOH水溶液的比为1:2g/ml，充分搅拌反应1小时，然后过 滤，干燥完全，并从室温开始以20℃/分钟的升温速率加热至500℃， 并在该温度下恒温煅烧3小时，然后自然冷却至室温，再次研磨过 200目筛，用去离子水充分洗涤至中性，并于110℃下干燥完全，从 而得到所述碱性处理粉煤灰。
S4：将碱性处理粉煤灰进行改性，即得所述粉煤灰改性吸附剂， 该步骤具体如下：
室温下，将所述碱性处理粉煤灰加入到质量百分比浓度为50% 的乙醇中，以质量克(g)计的所述碱性处理粉煤灰与以体积毫升(ml) 计的所述质量百分比浓度为50%的乙醇的比为1:5g/ml，搅拌，加热 至70℃;然后向所得体系中加入双组分改性剂，持续搅拌反应2小 时，然后冷却至室温，抽滤，用去离子水洗涤2-3次，110℃下干燥 完全，从而得到所述粉煤灰改性吸附剂，将其命名为XFJ1。
其中，所述双组分改性剂为摩尔比为1:2的N-(间甲氧基苄 基)-N,N-二甲基-N-十二烷基氯化铵与十六烷基三甲基溴化铵的混合 物，且所述碱性处理粉煤灰与所述双组分改性剂的质量比为1:0.1。
制备例2：粉煤灰改性吸附剂XFJ2的制备
S1：将粉煤灰进行两步分段程序控温煅烧，得到煅烧处理粉煤 灰，其包括如下步骤：
S1-1：将粉煤灰由室温开始，以10℃/分钟的升温速率加热至600 ℃，并在该温度下保温煅烧4小时;
S1-2：步骤S1-1煅烧结束后，以5℃/分钟的升温速率继续加热 至800℃，并在该温度下保温煅烧13小时，然后冷却至室温，用去 离子水将洗涤至中性，115℃下烘干，研磨，过200目筛，即得所述 煅烧处理粉煤灰。
S2：将煅烧处理粉煤进行酸处理，得到酸性处理粉煤灰，该步 骤具体如下：
将所述煅烧处理粉煤灰加入到摩尔浓度为0.2mol/L的硫酸水溶 液中，以质量克(g)计的所述煅烧处理粉煤灰与以体积毫升(ml)计的 所述硫酸水溶液的比为1:3g/ml，然后于90℃下搅拌反应6小时， 然后用去离子水洗涤至中性，过滤，并于115℃下干燥完全，从而得 到所述酸性处理粉煤灰。
S3：将酸性处理粉煤灰进行碱处理并煅烧，得到碱性处理粉煤 灰，该步骤具体如下：
将所述酸性处理粉煤灰加入到摩尔浓度为0.2mol/L的NaOH水 溶液中，以质量克(g)计的所述酸性处理粉煤灰与以体积毫升(ml)计 的所述NaOH水溶液的比为1:3g/ml，充分搅拌反应2小时，然后过 滤，干燥完全，并从室温开始以20℃/分钟的升温速率加热至550℃， 并在该温度下恒温煅烧2小时，然后自然冷却至室温，再次研磨过 200目筛，用去离子水充分洗涤至中性，并于115℃下干燥完全，从 而得到所述碱性处理粉煤灰。
S4：将碱性处理粉煤灰进行改性，即得所述粉煤灰改性吸附剂， 该步骤具体如下：
室温下，将所述碱性处理粉煤灰加入到质量百分比浓度为55% 的乙醇中，以质量克(g)计的所述碱性处理粉煤灰与以体积毫升(ml) 计的所述质量百分比浓度为55%的乙醇的比为1:8g/ml，搅拌，加热 至75℃;然后向所得体系中加入双组分改性剂，持续搅拌反应3小 时，然后冷却至室温，抽滤，用去离子水洗涤2-3次，115℃下干燥 完全，从而得到所述粉煤灰改性吸附剂，将其命名为XFJ2。
其中，所述双组分改性剂为摩尔比为1:2.5的N-(间甲氧基苄 基)-N,N-二甲基-N-十二烷基氯化铵与十六烷基三甲基溴化铵的混合 物，且所述碱性处理粉煤灰与所述双组分改性剂的质量比为1:0.2。
制备例3：粉煤灰改性吸附剂XFJ3的制备
S1：将粉煤灰进行两步分段程序控温煅烧，得到煅烧处理粉煤 灰，其包括如下步骤：
S1-1：将粉煤灰由室温开始，以10℃/分钟的升温速率加热至650 ℃，并在该温度下保温煅烧3小时;
S1-2：步骤S1-1煅烧结束后，以5℃/分钟的升温速率继续加热 至800℃，并在该温度下保温煅烧10小时，然后冷却至室温，用去 离子水将洗涤至中性，120℃下烘干，研磨，过200目筛，即得所述 煅烧处理粉煤灰。
S2：将煅烧处理粉煤进行酸处理，得到酸性处理粉煤灰，该步 骤具体如下：
将所述煅烧处理粉煤灰加入到摩尔浓度为0.3mol/L的硫酸水溶 液中，以质量克(g)计的所述煅烧处理粉煤灰与以体积毫升(ml)计的 所述硫酸水溶液的比为1:2.5g/ml，然后于100℃下搅拌反应4小时， 然后用去离子水洗涤至中性，过滤，并于120℃下干燥完全，从而得 到所述酸性处理粉煤灰。
S3：将酸性处理粉煤灰进行碱处理并煅烧，得到碱性处理粉煤 灰，该步骤具体如下：
将所述酸性处理粉煤灰加入到摩尔浓度为0.15mol/L的NaOH 水溶液中，以质量克(g)计的所述酸性处理粉煤灰与以体积毫升(ml) 计的所述NaOH水溶液的比为1:2.5g/ml，充分搅拌反应1.5小时， 然后过滤，干燥完全，并从室温开始以20℃/分钟的升温速率加热至 530℃，并在该温度下恒温煅烧2.5小时，然后自然冷却至室温，再 次研磨过200目筛，用去离子水充分洗涤至中性，并于120℃下干燥 完全，从而得到所述碱性处理粉煤灰。
S4：将碱性处理粉煤灰进行改性，即得所述粉煤灰改性吸附剂， 该步骤具体如下：
室温下，将所述碱性处理粉煤灰加入到质量百分比浓度为60% 的乙醇中，以质量克(g)计的所述碱性处理粉煤灰与以体积毫升(ml) 计的所述质量百分比浓度为60%的乙醇的比为1:10g/ml，搅拌，加 热至80℃;然后向所得体系中加入双组分改性剂，持续搅拌反应4 小时，然后冷却至室温，抽滤，用去离子水洗涤2-3次，120℃下干 燥完全，从而得到所述粉煤灰改性吸附剂，将其命名为XFJ3。
其中，所述双组分改性剂为摩尔比为1:3的N-(间甲氧基苄 基)-N,N-二甲基-N-十二烷基氯化铵与十六烷基三甲基溴化铵的混合 物，且所述碱性处理粉煤灰与所述双组分改性剂的质量比为1:0.3。
实施例1：含油污水的处理
分别将制备例1-3的所述粉煤灰改性吸附剂加入到来自沿海油 库的含油污水中，该污水的指标如下：
悬浮物(SS)含量为9.67mg/L、含油量为11.04mg/L、CODCr为 189.32mg/L。
具体操作为：将所述粉煤灰改性吸附剂加入到所述含油污水中， 所述粉煤灰改性吸附剂与含油污水的质量比为1:100，充分搅拌40 分钟、静置沉淀，然后抽取上清液分别测定处理后所得上清液的 CODCr(mg/L)、SS(mg/L)和油含量(mg/L)，这些参数的测量方法都 是本领域中的公知技术，例如油含量可采用红外光谱法进行测定， 具体操作在此不再一一赘述