聚合硅酸硫酸鋁鐵絮凝劑的制備與性能機(jī)理研究.pdf

1、本文以工業(yè)硫酸鋁、硫酸亞鐵、水玻璃、氯酸鈉、濃硫酸和工業(yè)氫氧化鈉為原料，利用復(fù)合共聚法，研制出了聚合硅酸硫酸鋁鐵(Polyaluminumferricsilicate-sulfate，簡稱PAFSS）絮凝劑，研究了Al/Fe/Si摩爾比、堿化度(B)等因素對PAFSS性能的影響，然后應(yīng)用多種光學(xué)分析測試技術(shù)及化學(xué)分析方法，對PAFSS物化特性進(jìn)行了系統(tǒng)地研究。利用透射電境觀察了PAFSS的結(jié)構(gòu)形貌；利用紅外光譜分析法和X射線衍射法對PA

2、FSS中聚硅酸與Al(Ⅲ)、Fe(Ⅲ)及鋁鐵水解產(chǎn)物間的相互作用進(jìn)行了分析；利用Ferron逐時(shí)絡(luò)合比色法研究了PAFSS中鋁、鐵的形態(tài)分布規(guī)律；利用pH滴定法研究了PAFSS中Al(Ⅲ)、Fe(Ⅲ)的水解—聚合反應(yīng)過程。以模擬水樣、松花江水、牡丹江海浪水、連云港薔薇河水為處理對象，通過混凝攪拌試驗(yàn),系統(tǒng)地分析了PAFSS的絮凝性能，并與硫酸鋁(AS)、復(fù)合鋁鐵(PAFC)、聚合硫酸鐵(PFS)等常規(guī)絮凝劑進(jìn)行比較，考查了PAFSS在去

3、除濁度、色度、CODMn、UV254、氨氮等方面的優(yōu)勢，重點(diǎn)試驗(yàn)了PAFSS處理低溫低濁水的性能，并對處理后出水的剩余鋁含量進(jìn)行了測定，探討了PAFSS的絮凝機(jī)理，最后分析了PAFSS的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
　　研究結(jié)果表明：Al/Fe/Si摩爾比、堿化度(B)和熟化時(shí)間對PAFSS絮凝性能有一定的影響；聚硅酸與鋁離子、鐵離子及鋁鐵水解產(chǎn)物間存在一定的絡(luò)合作用，這種作用對PAFSS聚集體的結(jié)構(gòu)形貌，鋁離子、鐵離子的水解—聚合過程及

4、Al(Ⅲ)、Fe(Ⅲ)水解產(chǎn)物的形態(tài)分布都有一定的影響，其影響程度取決于Al/Fe/Si摩爾比和堿化度(B)的大小?；炷Ч囼?yàn)表明：PAFSS對水中濁度、色度、有機(jī)物及UV254有很好的去除性能，適用pH范圍寬，出水殘余鋁含量低，對低溫低濁水的處理效果較常用混凝劑優(yōu)異。通過對PAFSS絮凝機(jī)理分析，認(rèn)為PAFSS是主要通過吸附電中和和吸附架橋兩方面作用對膠體起絮凝作用的。綜合研究結(jié)果表明：PAFSS是一種安全、高效的無機(jī)高分子絮凝劑，