论文摘要
以超声强化Fe（OH）3、MnO2·xH2O和CuS胶体颗粒的沉降过程为研究系统,分别采用了中和沉淀法将Fe3+制备为Fe（OH）3胶体级沉淀颗粒,H2O2氧化后再加氨水中和将Mn2+制备为MnO2·xH2O胶体级沉淀颗粒,硫化物沉淀法将Cu2+制备为CuS胶体级沉淀颗粒系统,分别探讨了超声作用对三种胶体颗粒体系沉降过程的影响。1超声对Fe（OH）3胶体颗粒沉降过程的影响采用了中和沉淀法使溶液中的Fe3+生成Fe（OH）3胶体级沉淀颗粒以除去溶液中的Fe3+。分别研究了不同超声作用时间、功率、频率、不同操作温度下超声对Fe（OH）3胶体沉降过程的沉降速率、固体颗粒去除率的影响。通过紫外可见分光光度法测定了沉降过程中样品上清液中Fe3+的吸光度,并测定了相应的Fe3+去除率,用TEM对Fe（OH）3颗粒的形貌进行了表征。研究结果表明,超声能够强化Fe（OH）3胶体颗粒的沉降过程,超声作用能够提高Fe（OH）3颗粒沉降过程中的沉降速率和胶体颗粒去除率,但并不能增大Fe3+的最终去除率。在操作温度、功率、频率分别为40℃、80W和24kHz时,超声作用时间从5min增大至15min,Fe（OH）3胶体颗粒沉降过程的沉降速率呈增大趋势,当作用时间增至20min后,超声对颗粒沉降的强化程度减小;在操作温度和超声作用时间分别为40℃、15min,超声功率由40W增大到60W时,Fe（OH）3胶体颗粒沉降过程的沉降速率增大,当功率增大至80、100W时,超声对颗粒沉降的强化程度减小;超声频率由24kHz增加到78kHz时,超声对颗粒沉降的强化程度呈减小趋势;不同操作温度下超声对Fe（OH）3的沉降速率和胶体颗粒去除率影响不明显;超声条件下颗粒粒径较静止条件下大且凝聚状态好。2超声对MnO2·xH2O胶体颗粒沉降过程的影响采用了H2O2氧化再加氨水中和沉淀的方法使溶液中的Mn2+生成MnO2·xH2O胶体级沉淀颗粒以除去溶液中的Mn2+。分别探讨了不同超声作用时间、功率、频率、不同操作温度下超声对沉降过程的沉降速率、固体颗粒去除率的影响。采用了火焰原子吸收分光光度法测定了样品上清液中Mn2+的吸光度值,并测定了相应的Mn2+去除率,用TEM对样品中的固体颗粒的形貌进行了表征。研究结果表明,超声对体系中MnO2·xH2O颗粒的沉降过程有强化作用,超声作用能够提高颗粒在沉降过程中的沉降速率、颗粒去除率,但并不能增大Mn2+的最终去除率。在操作温度、功率、频率分别为40℃、80W和24kHz时,超声作用时间从1min增大至4min,沉降过程的沉降速率呈增大趋势,当作用时间增至8min后,超声对颗粒沉降的强化程度减小;在操作温度和超声作用时间分别为40℃、4min,超声功率由40W增大到80W时,MnO2·xH2O沉降过程的沉降速率呈增大趋势,当功率增至100W时,超声对颗粒沉降的强化程度减小;超声频率由24kHz增加到78kHz时,超声对颗粒沉降的强化程度呈减小趋势;不同操作温度下超声对MnO2·xH2O的沉降速率和胶体颗粒去除率影响不明显;超声条件下颗粒较静止状态下的凝聚状态好。3超声对CuS胶体颗粒沉降过程的影响采用了硫化物沉淀法使溶液中的Cu2+生成CuS胶体级沉淀颗粒以除去溶液中的Cu2+。分别研究了不同超声作用时间、功率、频率、不同操作温度下超声对CuS胶体颗粒沉降过程的沉降速率、固体颗粒去除率的影响。采用了紫外可见分光光度法测定了样品上清液中Cu2+的吸光度值,并测定了相应的Cu2+去除率,用TEM对CuS颗粒形貌进行了表征。研究结果表明,超声对CuS胶体颗粒的沉降过程具有强化作用,超声作用能够提高CuS胶体颗粒沉降过程中的沉降速率、胶体颗粒去除率,但并不能增大Cu2+的最终去除率。在操作温度、功率、频率分别为40℃、80W和24kHz,超声作用时间从1min增大至5min时,CuS胶体颗粒沉降过程的沉降速率增大,当作用时间增至10、20min后,超声对颗粒沉降的强化程度呈减小趋势;在操作温度和超声作用时间分别为40℃、5min,超声功率由40W增大到80W时,沉降过程的沉降速率呈增大趋势,当功率增大至100W时,超声对颗粒沉降强化程度减小;超声频率由24kHz增加到78kHz时,超声对颗粒沉降的强化程度呈减小趋势;不同操作温度下超声对CuS的沉降速率和胶体颗粒去除率影响不明显;超声条件下颗粒较静止状态下的凝聚状态好。