聚合鐵基無機(jī)-有機(jī)復(fù)合混凝劑處理地表水的性能及機(jī)理研究.pdf

1、為了保障飲用水安全、提高混凝工藝對(duì)地表水的處理效果，特別是對(duì)微污染水源水中有機(jī)物的去除效果，本論文制備出一系列具有不同聚合氯化鐵(PFC)的堿化度(B)、不同二甲基二烯丙基氯化銨聚合物(PDADMAC)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(w(P))、不同PDADMAC黏度(η)的無機(jī)-有機(jī)復(fù)合混凝劑PFC-PDADMAC，并將其應(yīng)用于地表水處理。通過將PFC-PDADMAC與PFC、PDADMAC單獨(dú)投加或依次投加進(jìn)行對(duì)比，揭示了該復(fù)合混凝劑在混凝性能方面的優(yōu)

2、勢以及它與傳統(tǒng)混凝劑在機(jī)理方面的異同，明確了PFC-PDADMAC在混凝過程中與水中污染物的作用方式以及PFC與PDADMAC間的相互作用對(duì)混凝效果的影響。此外，通過燒杯試驗(yàn)、zeta電位的測定、Ferron逐時(shí)絡(luò)合比色法、靜態(tài)光散射法等多種方法及技術(shù)考察了B值、w(P)及η值對(duì)PFC-PDADMAC的混凝效果、混凝過程中Fe(Ⅲ)水解聚合形態(tài)的分布規(guī)律、絮體形成過程、絮體抗破損能力、恢復(fù)能力、絮體形態(tài)以及混凝機(jī)理的影響。主要結(jié)論如下：

3、 (1)PFC-PDADMAC對(duì)地表水中濁度和有機(jī)物的去除效果優(yōu)于PFC或PDADMAC，該復(fù)合混凝劑可以在低投加量下獲得較好的混凝效果。與將PFC和PDADMAC以不同的順序先后投加相比，PFC-PDADMA可以達(dá)到更好的濁度及有機(jī)物去除效果；同時(shí)，PFC-PDADMAC可以在更寬的投加量范圍內(nèi)保持較高的去除率，從而可以在一定程度上避免原水水質(zhì)波動(dòng)造成的處理效果的下降：而且PFC-PDADMAC所生成的絮體具有較好的沉降性能；

4、此外，PFC-PDADMAC在混凝過程中可以生成更多的Fe(Ⅲ)有效水解形態(tài)。與PFC、PDADMAC依次投加相比，PFC-PDADMAC的電中和能力較弱，但是吸附架橋能力明顯增強(qiáng)。因此，PFC-PDADMAC可以充分發(fā)揮PFC與PDADMAC的協(xié)同作用，在地表水處理過程中較傳統(tǒng)混凝劑具有一定優(yōu)勢。 (2)PFC-PDADMAC在低B值、高w(P)以及高η值下對(duì)地表水中的濁度和有機(jī)物具有相對(duì)較好的去除效果。其中w(P)對(duì)其性能的

5、影響較為明顯，而B值對(duì)混凝效果的影響較小。 (3)B值對(duì)PFC-PDADMAC在混凝過程中Fe(Ⅲ)的水解形態(tài)分布具有顯著影響，低B值的PFC-PDADMAC可以水解生成較多的有效形態(tài)。w(P)及η值對(duì)混凝過程中Fe(Ⅲ)的水解形態(tài)分布影響甚微。 (4)對(duì)于實(shí)驗(yàn)中所采用的具有不同B值、w(P)及η值的PFC-PDADMAC，電中和作用均在其混凝過程中占主導(dǎo)地位。適當(dāng)降低B值、提高w(P)以及η值可以在一定程度上提高PFC

6、-PDADMAC的電中和能力。其中w(P)對(duì)其電中和能力影響較為明顯。 (5)低B值、高w(P)或高η的PFC-PDADMAC所形成的絮體生長速度較快，而且在穩(wěn)定階段可以獲得較大的粒徑。其中，w(P)對(duì)絮體生長速度和粒徑的影響較為明顯，而B值的影響較小。 (6)在低B值、高w(P)或高η值下，PFC-PDADMAC絮體具有較強(qiáng)的抗破損能力、恢復(fù)能力以及較高的密實(shí)度。其中w(P)對(duì)絮體的上述特性具有顯著影響，而B值對(duì)其影響