利用粉煤灰制备聚硅酸氯化铝铁

论文摘要

本论文采用正交实验的方法,对焙烧产物中铝铁元素的溶出率进行考察,确定了以KF作为粉煤灰的培烧助熔剂,并确定了粉煤灰的最佳焙烧条件。采用正交试验以及单因素补充实验的方法,通过考察铝铁元素的溶出率,确定了粉煤灰的最佳酸浸工艺。酸浸后可得到氯化铝,氯化铁的混合溶液,分别向混合溶液中加入NaOH溶液,Al(OH)3溶胶作为pH调节剂制备聚合氯化铝铁絮凝剂(PAFC),并通过对比PAFC对相同浊度高岭土模拟水样的絮凝效果,确定了PAFC的制备工艺。采用碱溶的方法,将酸浸过的粉煤灰滤渣与NaOH溶液在不同条件下反应制备Na2SiO3,通过对比Na2SiO3的溶出率确定了滤渣的最佳碱溶条件。通过考察聚硅酸的凝胶时间随pH及SiO2浓度的变化规律,确定了制备聚硅酸的工艺条件。将制得的聚合氯化铝铁絮凝剂(PAFC)与聚合硅酸絮凝剂(PS)进行复合聚合制备聚合硅酸氯化铝铁絮凝剂(PSAFC),并通过考察PSAFC对高岭土模拟水样浊度去除效果,确定了制备聚合硅酸氯化铝铁絮凝剂的工艺条件。本论文通过使用PSAFC对高浊度高岭土模拟水样(500 NTU)进行絮凝处理,确定在浊度去除率为95﹪时PSAFC的最佳投放条件。在投加量相同的情况下,比较了PSAFC与其它市售絮凝剂对相同浊度的高龄土模拟水样进行絮凝效果。采用对比试验的方法,分别考察了PSAFC对湖水,印染废水的浊度,CODcr的去除效果。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 引言
• 1.1 课题背景
• 1.1.1 絮凝剂及其作用
• 1.1.2 粉煤灰及其利用
• 1.1.3 废水的处理方法
• 1.2 絮凝剂的作用机理
• 1.3 絮凝剂的分类及研究现状
• 1.4 聚硅酸金属絮凝剂的研究现状与方向
• 1.4.1 聚硅酸金属絮凝剂的研究现状
• 1.4.2 聚硅酸絮凝剂的研究方向
• 1.5 本课题的主要的研究内容
• 1.6 选题意义
• 1.7 工艺流程
• 2 实验部分
• 2.1 主要药品与仪器
• 2.2 实验原料的分析
• 20₃ 质量分数的测定'>2.2.1 粉煤灰中A1₂0₃质量分数的测定
• 20₃ 质量分数的测定'>2.2.2 粉煤灰中Fe₂0₃质量分数的测定
• 2 质量分数的测定'>2.2.3 粉煤灰中Si0₂质量分数的测定
• 2.3 粉煤灰的焙烧工艺
• 2.4 粉煤灰的酸浸工艺
• 2.4.1 粉煤灰酸浸条件的选择
• 2.4.2 酸浸单因素选择条件的补充
• 2.5 PAFC 的制备工艺
• 2.5.1 以NaOH 溶液为pH 调节剂制备聚合氯化铝铁
• 3 溶胶为pH 调节剂制备聚合氯化铝铁'>2.5.2 以Al（OH）₃ 溶胶为pH 调节剂制备聚合氯化铝铁
• 2.6 聚硅酸的制备工艺
• 2.6.1 碱溶条件的选择
• 2.6.2 低聚硅酸的制备
• 2.7 聚硅酸氯化铝铁的制备工艺
• 2.7.1 n（Al+Fe）/n（Si）的确定
• 2.7.2 聚合温度的确定
• 2.7.3 熟化时间的确定
• 2.8 PSAFC 的表征
• 2.8.1 PSAFC 的红外光谱表征
• 2.8.2 PSAFC 的X 射线衍射表征
• 2.8.3 PSAFC 的扫描电镜表征
• 2.9 聚硅酸铝铁絮凝剂的性能测试
• 2.9.1 絮凝剂投加条件的选择
• 2.9.2 与其它絮凝剂的性能对比
• 2.9.3 对湖水絮凝效果的测定
• 2.9.4 对印染废水絮凝效果的测定
• 3 实验结果与讨论
• 3.1 粉煤灰成分的测定
• 3.2 粉煤灰焙烧条件的确定
• 3.3 粉煤灰的酸浸工艺
• 3.3.1 粉煤灰酸浸条件的确定
• 3.3.2 单因素补充条件的确定
• 3.4 聚合氯化铝铁絮凝剂的制备
• 3.4.1 NaOH 溶液作为pH 调节剂制备PAFC
• 3 溶胶作为pH 调节剂制备PAFC'>3.4.2 Al（OH）₃ 溶胶作为pH 调节剂制备PAFC
• 3.5 聚硅酸的制备
• 3.5.1 碱溶条件的确定
• 3.5.2 聚硅酸制备条件的确定
• 3.6 聚硅酸氯化铝铁的制备
• 3.6.1 n（Al+Fe）/n（Si）对制备PSAFC 的影响
• 3.6.2 聚合温度对制备PSAFC 的影响
• 3.6.3 熟化时间对制备PSAFC 的影响
• 3.7 絮凝剂的表征结果与讨论
• 3.7.1 PSAFC 傅里叶红外光谱表征
• 3.7.2 PSAFC 的X 射线衍射光谱表征
• 3.7.3 扫描电镜表征
• 3.8 PSAFC 的性能测定
• 3.8.1 PSAFC 投加量的确定
• 3.8.2 水样pH 对PSAFC 性能的影响
• 3.8.3 水样浊度对PSAFC 性能的影响
• 3.8.4 静止时间对PSAFC 性能的影响
• 3.8.5 与其它絮凝剂的性能对比
• 3.8.6 三种絮凝剂对劳动湖水的絮凝效果
• 3.8.7 絮凝剂对印染废水的絮凝效果
• 结论
• 参考文献