聚合硫酸铁的制备及其混凝处理工业废水的研究

论文摘要

聚合硫酸铁（PFS）作为一种无毒、高效的絮凝剂,凭借其优良的性能,在水处理工业中正发挥着越来越重要的作用。PFS的制备方法有多种,实验室一般采用过氧化氢氧化法或氯酸钾氧化法来制备,而工业上则可根据不同的条件采用不同的制备方法。本文采用过氧化氢氧化法制得了PFS液体产品,并采用国家标准规定的方法对其主要性能指标进行了分析。采用自制的PFS对同时含Zn2+、Cd2+的工业废水进行了试验条件下的混凝处理,讨论了Zn2+、Cd2+的除去率与絮凝剂用量、絮凝时间以及溶液pH值等几个主要混凝条件之间的关系,得到了最佳处理条件:pH=7.0,絮凝时间30min,絮凝剂用量则要根据原水中Zn2+、Cd2+的初始浓度及处理要求而定。但可以肯定的是:PFS对废水中的Zn2+、Cd2+具有良好的除去效果。鉴于工业上处理重金属废水时仍比较多地选用硫酸铁、硫酸亚铁、氯化铝等作为絮凝剂,本文分别使用了硫酸铁、氯化铝以及PFS对含Zn2+、Cd2+的同一水样进行混凝处理。在比较了上述三种絮凝剂的最佳处理条件及混凝效果后得出结论:PFS的处理效果最好。还采用自制的PFS对一种含氟量为24mg·L-1的水样进行了除氟试验,讨论了絮凝剂用量及絮凝时间与氟离子除去率之间的关系。实验结果表明:PFS对该水样中的氟除去效果良好,处理后出水中氟的含量可降至1mg·L-1以下,达到了国家规定的饮用水标准。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 水污染及其处理
• 1.1.1 天然水的基本特征
• 1.1.2 水污染的现状
• 1.1.3 水污染的危害
• 1.1.4 水处理技术简介
• 1.2 工业废水及其处理
• 1.2.1 工业废水的有关概念
• 1.2.2 工业废水的处理
• 1.2.3 重金属废水及其处理
• 1.2.4 工业废水处理面临的问题
• 1.3 絮凝剂介绍
• 1.3.1 有关概念
• 1.3.2 絮凝剂在水处理中的作用
• 1.3.3 絮凝剂的分类
• 1.3.4 絮凝剂的絮凝机理及影响絮凝效果的主要因素
• 1.3.5 絮凝剂发展展望
• 1.4 聚合硫酸铁概述
• 1.4.1 聚合硫酸铁产品简介
• 1.4.2 聚合硫酸铁的混凝性能特点
• 1.4.3 聚合硫酸铁在水处理中的应用
• 1.4.4 聚合硫酸铁制备方法简介
• 1.4.4.1 过氧化氢氧化法
• 1.4.4.2 氯酸盐氧化法
• 1.4.4.3 硝酸氧化法
• 1.4.4.4 空气（氧气）催化氧化法
• 1.4.4.5 硫铁矿矿灰法
• 1.4.4.6 铁矿石酸溶氧化法
• 1.5 本项目研究的意义和主要内容
• 1.5.1 本项目研究的意义
• 1.5.2 本项目研究的内容
• 第2章 材料与方法
• 2.1 废水水样的配制
• 2.2 聚合硫酸铁的制备
• 2.2.1 制备原理
• 2.2.2 制备方法
• 2.3 聚合硫酸铁主要性能指标分析
• 2.3.1 全铁含量的分析
• 2.3.1.1 方法原理
• 2.3.1.2 仪器试剂
• 2.3.1.3 分析步骤
• 2.3.1.4 分析结果的表达
• 2.3.2 亚铁含量的分析
• 2.3.2.1 高锰酸钾法方法原理
• 2.3.2.2 仪器试剂
• 2.3.2.3 分析步骤
• 2.3.2.4 分析结果的表达
• 2.3.3 盐基度的分析
• 2.3.3.1 方法原理
• 2.3.3.2 仪器试剂
• 2.3.3.3 分析步骤
• 2.3.3.4 分析结果的表达
• 2.4 工业废水混凝处理的研究方法
• 2.4.1 聚合硫酸铁与硫酸铁混凝效果对比的研究方法
• 2.4.1.1 水样配制
• 2+、Cd²⁺浓度测定方法'>2.4.1.2 Zn²⁺、Cd²⁺浓度测定方法
• 2.4.2 聚合硫酸铁与氯化铝混凝效果对比的研究方法
• 2.4.2.1 药品及仪器
• 2.4.2.2 试验方案
• 2.4.3 聚合硫酸铁除氟效果研究的研究方法
• 2.4.3.1 水样的配制
• 2.4.3.2 药品及仪器
• 2.4.3.3 实验方案
• 第3章 结果与讨论
• 3.1 聚合硫酸铁的制备
• 3.1.1 组合试验结果
• 3.1.2 最佳合成条件验证试验
• 3.1.3 问题讨论及改进
• 3.2 聚合硫酸铁与硫酸铁混凝效果对比
• 3.2.1 絮凝剂用量对混凝效果的影响
• 3.2.2 溶液pH 值对混凝效果的影响
• 3.2.3 絮凝时间对混凝效果的影响
• 3.3 聚合硫酸铁与氯化铝混凝效果对比
• 3.3.1 絮凝剂用量对混凝效果的影响
• 3.3.2 pH 值对混凝效果的影响
• 3.3.3 絮凝时间对混凝效果的影响
• 3.4 聚合硫酸铁除氟效果研究
• 3.4.1 絮凝剂用量对除氟效果的影响
• 3.4.2 絮凝时间对除氟效果的影响
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历
• 攻读硕士学位期间发表的科研论文