论文题目: 聚硅酸盐无机高分子絮凝剂的制备及性能研究
论文类型: 硕士论文
论文专业: 化学工艺
作者: 王靖宇
导师: 于少明
关键词: 水处理,絮凝剂,聚硅硫酸盐,复合共聚,均匀设计
文献来源: 合肥工业大学
发表年度: 2005
论文摘要: 本文以硅酸、硫酸铁及硫酸铝等为原料,采用复合共聚法制备了聚硅硫酸铁(PFSS)、聚硅硫酸铝(PASS)及聚硅硫酸铁铝(PFASS)等无机高分子絮凝剂。研究了铁(铝)硅比、酸化pH值、酸化温度、硫酸铁(铝)浓度及搅拌速度等对絮凝性能的影响;采用均匀设计法确定了因素影响的显著性及其最佳工艺条件,并制备出高浓度的絮凝剂产品(金属离子浓度大于1mol·L-1) 。用本实验制得的三种絮凝剂处理巢湖原水,其剩余浊度均在2NTU以下。利用Ferron试剂法对所得絮凝剂的形态进行了研究。研究结果表明,絮凝剂产品中存在单体、中等聚合及高聚合的金属离子。产品的絮凝效果与其中中等聚合态铁、铝(Fe(b)、Al(b)或Fe+Al(b))浓度有关,且随其浓度的增加,样品的絮凝效果提高。运用FTIR、XRD等测试手段对其结构形态进行了研究。FTIR研究结果表明,絮凝剂产品中有Fe-O-Si或Al-O-Si键存在,说明铁或铝与硅形成了聚合物;XRD分析结果表明,PFSS为无定型态,在絮凝过程中起主要作用。产品稳定性实验结果表明,聚硅硫酸盐系列产品一般较稳定,其中PFSS在室温下可稳定30天以上、PASS可稳定15-30天、PFASS可稳定60天以上。
论文目录:
第一章 前言
1.1 絮凝剂在水处理中的重要地位
1.2 絮凝剂的概述
1.2.1 絮凝过程及絮凝剂的定义
1.2.2 絮凝剂的分类
1.3 絮凝剂研究现状
1.3.1 有机絮凝剂
1.3.2 无机絮凝剂
1.4 本课题的来源、目的、意义及主要研究内容
第二章 原理
2.1 硅酸聚合原理
2.2 聚硅酸金属盐制备原理
2.3 Ferron试剂法原理
2.4 絮凝原理及影响因素
2.4.1 絮凝原理
2.4.2 影响絮凝作用的因素
2.5 均匀设计原理
第三章 实验
3.1 实验原料与试剂
3.2仪器设备
3.3 实验方法
3.3.1 絮凝剂制备方法
3.3.2 絮凝实验方法
3.4 浊度测定方法
3.4.1 方法原理
3.4.2 测量要点
3.5 Ferron试剂实验方法
3.5.1 试液配置
3.5.2 标准曲线的制作
3.5.3 工作曲线的制作
3.6 XRD及FT-IR测试条件及方法
3.7 均匀设计方法
第四章 结果与讨论
4.1 硫酸体系中硅酸钠溶液的胶凝时间测定
4.2 聚硅硫酸铁(PFSS)
4.2.1 PFSS制备实验因素水平确定
4.2.2 PFSS适宜加入量的确定
4.2.3 PFSS最佳制备条件的确定
4.2.4 PFSS的结构分析
4.3 聚硅硫酸铝(PASS)
4.3.1 PASS的实验安排
4.3.2 PASS适宜加入量的确定
4.3.3 PASS的最佳制备条件的确定
4.3.4 FT-IR分析
4.4 聚硅硫酸铁铝(PFASS)
4.4.1 PFASS的制备条件
4.4.2 PFASS的絮凝效果
4.4.3 PFASS的pH变化
4.4.4 PFASS的形态分析
4.4.5 FT-IR分析
4.5 各絮凝剂产品的稳定性
第五章 与其它絮凝剂的效果比较
5.1 聚硅硫酸盐和自制聚硅氯化物的比较
5.1.1 聚硅硫酸盐和聚硅氯化物的絮凝效果比较
5.1.2 聚硅硫酸盐和聚硅氯化物的稳定性比较
5.2 PFSS产品与自来水厂现用产品的比较
5.3 原料消耗计算
第六章 结论
6.1 硅酸胶凝速度
6.2 聚硅硫酸铁(PFSS)
6.3 聚硅硫酸铝(PASS)
6.4 聚硅硫酸铁铝(PFASS)
6.5 聚硅硫酸盐体系与聚硅氯化盐体系
6.6 与水厂产品比较
6.7 原料消耗成本
参考文献
附录
发布时间: 2005-07-13
参考文献
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