聚硅酸铝铁絮凝剂的制备及形态分布研究

论文摘要

论文采用一种新方法——离子交换法制备聚合硅酸,并以此为原料制备了聚铁硅、聚铝硅絮凝剂;通过对造纸废水的絮凝处理,探讨了絮凝剂Si/Fe摩尔比（Si/Al摩尔比）、pH值及加药量对絮凝效果的影响,进而得到了聚铁硅和聚铝硅絮凝剂的最佳制备条件以及废水的最佳处理条件;以此为基础,通过改变Fe/Al摩尔比又制备了一系列聚硅酸铝铁絮凝剂,探讨了Fe/Al摩尔比、pH值及加药量对絮凝效果的影响,进而得到了聚硅酸铝铁絮凝剂的最佳制备条件和废水的最佳处理条件,同时对系列絮凝剂的形态分布和Zeta电位电性特征进行测定,探讨了絮凝剂的絮凝机理。通过电镜扫描,观察了絮凝剂的形貌特征,分析了铁、铝加入对絮凝剂形貌结构的影响,进一步对絮凝机理进行研究。实验结果表明:与传统制备方法相比,该方法所制得的聚铁硅、聚铝硅以及聚硅酸铝铁絮凝剂的稳定性大大提高;Si/Fe摩尔比（Si/Al摩尔比、Fe/Al摩尔比）是影响絮凝剂性能的主要因素,实验得到聚铁硅和聚铝硅的最佳制备条件为Si/Fe=1:30和Si/Al=1:30;聚硅酸铝铁絮凝剂的最佳制备条件为Si/（Fe+Al）= 1:30,Fe/Al=1:1,形态分布测定得出该絮凝剂高效絮凝的机理为絮凝剂中存在大量高聚合态物质Feb（Alb）,Feb（Alb）含量越高,絮凝效果越好,从而从理论上对废水处理实验结果进行了阐释,Zeta电位的测定结果证实了这一机理。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 引言
• 1.1 研究背景
• 1.2 絮凝剂的概述
• 1.2.1 絮凝剂的定义
• 1.2.2 絮凝剂的分类
• 1.3 聚硅酸铝铁盐絮凝剂（PAFS）的研究现状
• 1.4 本课题研究目的和内容
• 1.5 本章小结
• 第2章 聚铁硅、聚铝硅和聚硅酸铝铁絮凝剂的制备
• 2.1 聚硅酸的制备
• 2.2 聚铁硅絮凝剂的制备
• 2.2.1 聚铁的制备
• 2.2.2 聚铁中铁含量的测定
• 2.2.3 聚铁硅絮凝剂的制备
• 2.3 聚铝硅絮凝剂的制备
• 2.3.1 聚铝的制备
• 2.3.2 聚铝中铝含量的测定
• 2.3.3 聚铝硅絮凝剂的制备
• 2.4 聚硅酸铝铁絮凝剂的制备
• 2.5 本章小结
• 第3章 聚铁硅、聚铝硅和聚硅酸铝铁絮凝剂处理废水的实验研究
• 3.1 废水处理效果指标的测定方法
• 3.1.1 吸光度法测定色度去除率
• 3.1.2 COD 快速测定法测定COD 去除率
• 3.2 聚铁硅絮凝剂处理废水实验
• 3.2.1 废水絮凝处理实验
• 3.2.2 实验结果分析
• 3.3 聚铝硅絮凝剂处理废水实验
• 3.3.1 废水混凝处理实验
• 3.3.2 实验结果分析
• 3.4 聚硅酸铝铁絮凝剂处理废水实验
• 3.4.1 废水混凝处理实验
• 3.4.2 实验结果分析
• 3.5 本章小结
• 第4章 聚铁硅、聚铝硅和聚硅酸铝铁絮凝剂的絮凝机理研究
• 4.1 絮凝剂形态分布研究
• 4.1.1 Ferron 逐时络合比色法实验原理
• 4.1.2 聚铁硅絮凝剂的形态分布研究
• 4.1.3 聚铝硅絮凝剂的形态分布研究
• 4.1.4 聚硅酸铝铁絮凝剂的形态分布研究
• 4.1.5 聚铁硅、聚铝硅和聚硅酸铝铁的形态分布比较
• 4.2 聚铁硅、聚铝硅和聚硅酸铝铁絮凝剂的电泳特征
• 4.2.1 微电泳技术测定Zeta 电位原理
• 4.2.2 微电泳技术测定Zeta 电位实验过程
• 4.2.3 聚铁硅絮凝剂的电泳特征
• 4.2.4 聚铝硅絮凝剂的电泳特性
• 4.2.5 聚硅酸铝铁絮凝剂的电泳特征
• 4.3 聚铁硅、聚铝硅和聚硅酸铝铁絮凝剂的形貌分析
• 4.4 本章小结
• 第5章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果
• 致谢
• 详细摘要