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聚硅酸铝铁絮凝剂的制备与应用研究

作　者: 段瑛博
导　师: 衣守志
学　校: 天津科技大学
专　业: 环境工程
关键词: 聚硅酸铝铁(PAFSC) 絮凝剂废水处理无机高分子絮凝剂浊度
分类号: X703.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
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内容摘要

本论文研究了聚硅酸铝铁絮凝剂(PAFSC)的制备与应用,主要内容及结论如下: 1.通过试验得到了制备PAFSC的最佳配比为:(Al+Fe)/Si摩尔比为1∶1,Al/Fe摩尔比为3∶1;絮凝剂的最佳制备条件为:活化pH值为5.3,活化时间为7分钟,在此条件下制备的絮凝剂具有较好的性能。实验中发现,絮凝剂的性能是各因素综合作用的结果,其中,活化pH值是絮凝剂制备各因素中最重要的;在絮凝剂中加入聚硅酸是此类絮凝剂的显著特点,使混凝效果大大提高。 2.在上述PAFSC制备方法的基础上,对制备工艺进一步改进,比较成功的改进方法主要有两种:其一,通过加碱的方式对絮凝剂进行改进,改进后的絮凝剂其效果要好于不加碱的PAFSC,但它的稳定性稍差。其二,使用了硅酸钠直接调节氯化铝和氯化铁溶液pH值的方法,操作相对简便,絮凝剂较稳定,混凝效果较好,进行水处理时,可减小絮凝剂的投加量,降低处理成本。 3.为了考察PAFSC的除浊性能,用海河水进行了混凝实验并与聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铁(PFS)做了对比。结果表明,改进后的PAFSC的除浊效果比PAC好一倍,并且混凝效果受pH的影响较小,相对来说,PFS的混凝效果最差。 4.为了考察PAFSC处理废水的性能,对造纸废水(包括中段水、造纸黑液及脱墨水)进行了处理,并与PAC和PFS做了对比。在相同投加量下,自制PAFSC对中段水的色度去除率可达94.76%,PAC和PFS分别为88.54%和73.20%;自制PAFSC对造纸黑液的COD去除率可达73.77%,PAC为63.75%,PFS效果最差,几乎没有絮体产生;自制PAFSC可使脱墨水的浊度从274.35NTU降至6.74NTU,PAC使其降至9.02NTU。另外,实验发现自制PAFSC处理废水时形成的絮体大而密实,沉降性能也明显优于PAC和PFS。

全文目录

摘要  2-3
Abatract  3-7
1 前言  7-22
  1.1 传统无机低分子絮凝剂  7-8
  1.2 无机高分子絮凝剂  8-17
    1.2.1 铝盐絮凝剂  9-11
    1.2.2 铁盐絮凝剂  11-12
    1.2.3 聚硅酸助凝剂  12-13
    1.2.4 聚硅酸盐絮凝剂的研制与发展  13-17
      1.2.4.1 聚硅酸单金属盐絮凝剂  13-16
      1.2.4.2 聚硅酸多金属盐絮凝剂  16-17
  1.3 无机絮凝剂的发展趋势  17
  1.4 无机絮凝剂的作用机理  17-20
  1.5 课题研究任务  20-22
2 材料与方法  22-27
  2.1 药品与仪器  22-23
    2.1.1 实验药品  22-23
    2.1.2 实验仪器  23
  2.2 检测方法  23-24
    2.2.1 色度的测定  23
    2.2.2 浊度的测定  23-24
    2.2.3 COD的测定  24
  2.3 相关的制备方法  24-26
    2.3.1 原料溶液配制  24-25
    2.3.2 聚硅酸的配制  25-26
    2.3.3 PAFSC絮凝剂的制备  26
  2.4 混凝实验方法  26-27
3 结果与讨论  27-52
  3.1 絮凝剂制备中各因素对絮凝剂性能的影响  27-34
    3.1.1 制备条件对絮凝剂性能的影响  27-30
      3.1.1.1 活化pH值  27-29
      3.1.1.2 活化时间  29-30
    3.1.2 絮凝剂的原料配比对絮凝剂性能的影响  30-33
      3.1.2.1 金属离子的含量  30-31
      3.1.2.2 Al/Fe摩尔比对混凝效果的影响  31-33
    3.1.3 熟化时间  33-34
  3.2 絮凝剂对实际废水的处理  34-42
    3.2.1 对海河水的处理  34-36
    3.2.2 对造纸废水的处理  36-42
      3.2.2.1 中段水的处理  36-37
      3.2.2.2 造纸黑液的处理  37-39
      3.2.2.3 脱墨水的处理  39-42
  3.3 PAFSC制备工艺的改进  42-47
    3.3.1 后续加碱法  42-44
    3.3.2 复合法  44-46
    3.3.3 滴加硅酸钠法  46-47
  3.4 混凝实验  47-52
    3.4.1 处理造纸黑液  47-49
    3.4.2 处理脱墨水  49-52
      3.4.2.1 废水pH值对混凝效果的影响  49-50
      3.4.2.2 絮凝剂投加量对混凝效果的影响  50-52
4 结论与展望  52-53
致谢  53-54
参考文献  54-59
攻读硕士学位期间发表的论文  59

聚硅酸铝铁絮凝剂的制备与应用研究

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