聚硅酸制备方法对PASC品质影响的研究

研究了不同方法制备的聚硅酸用于合成聚硅氯化铝 (PASC)后 ,对PASC的混凝性能与稳定性的影响     

聚合硅酸硫酸铁铝混凝剂的制备研究

以粉煤灰、废硫酸、废铁屑等工业废弃物为原料,通过酸溶、碱溶、氧化和聚合过程,制备出了新型无机高分子混凝剂—聚合硅酸硫酸铁铝(PAFSS),用XRD进行表征,并研究了浸取阶段(碱溶和酸溶)对粉煤灰中硅、铁、铝溶出率的影响因素和制备阶段对PAFSS混凝性能的影响因素,测试了PAFSS的混凝性能和最优形态分布.实验结果表明,当浸取阶段温度90℃、液固比(体积比)3.0、时间3h、浸取液浓度5mol·L~(-1)和制备阶段硅酸聚合pH2.0、硫酸总量与硫酸亚铁摩尔比0.37、Si/Fe+Al摩尔比0.10时,所制PAFSS为Al~(3+)、Fe~(3+)、SO_4~(2-)和聚硅酸相互作用形成的无定形高聚物,其最优形态Fe_b和Al_b含量高,pH值适用范围宽,混凝性能明显优于市售聚合硫酸铁(PFS)、聚合氯化铝(PAC)和聚合硫酸铁铝(PFAS)混凝剂.     

聚镁硅酸硫酸铁混凝处理黄河水的研究

试验合成了一种新型无机高效复合絮凝剂——聚镁硅酸硫酸铁(PMSFS),并用于混凝处理黄河水.结果表明:PMSFS投加量为30 mg/L时,絮凝沉降30 min后,水样上清液浊度1.88 FTU、COD_(Mn)2.06 mg/L、UV_(254)0.120 cm~(-1)、NH_3-N 0.155 mg/L.与聚合氯化铝(PAC)相比,药剂用量少、絮体沉降快,对水样浊度、COD_(Mn)、UV_(254)、NH_3-N去除率高,可显著提高对黄河水的混凝处理效果,避免残余铝对水体的危害.     

聚硅酸铁及其氧化改性剂的表征与性能分析

对自制的聚硅酸铁（PSF）进行改性，加入高锰酸钾和稳定剂M，制备出氧化型聚硅酸铁混凝剂（PSF-I），并采用光学显微镜及透射电镜、紫外吸收（UVA）扫描、碱解实验、红外光谱及氧化还原电位仪对PSF及PSF—I进行性质表征，同时对比研究其对不同水质的混凝性能。结果表明，PSF是由许多链节样物种连接而成的分维数很大的敞开式枝状结构，形态尺寸覆盖范围宽，而PSF—I是分布比较均匀、分维数较低、结构紧凑的棕黄色大尺寸稳定形态，不易水解，其氧化还原电位比PSF高出约550mV。高锰酸钾的加入改变了PSF的微观结构，锰的各种价态可能参与了硅铁的络合，并生成了类似硅氧四面体的结构。对于不同水质，PSF与PSF—Ⅰ的混凝性能均有共同趋势：低投量时PSF—Ⅰ的除浊率比PSF低，但是uV254去除率均比PSF高，最大差值约为17％左右。PSF—Ⅰ是通过混凝吸附和催化氧化功能共同实现对有机物的去除，催化氧化占绝对优势，而PSF仅是通过常规的混凝吸附去除部分有机物，去除机理有本质的区别。     

聚硅酸铁及其氧化改性剂的表征与性能分析

对自制的聚硅酸铁(PSF)进行改性,加入高锰酸钾和稳定剂M,制备出氧化型聚硅酸铁混凝剂(PSF-Ⅰ),并采用光学显微镜及透射电镜、紫外吸收(UVA)扫描、碱解实验、红外光谱及氧化还原电位仪对PSF及PSF-Ⅰ进行性质表征,同时对比研究其对不同水质的混凝性能.结果表明,PSF是由许多链节样物种连接而成的分维数很大的敞开式枝状结构,形态尺寸覆盖范围宽,而PSF-工是分布比较均匀、分维数较低、结构紧凑的棕黄色大尺寸稳定形态,不易水解,其氧化还原电位比PSF高出约550 mV.高锰酸钾的加入改变了PSF的微观结构,锰的各种价态可能参与了硅铁的络合,并生成了类似硅氧四面体的结构.对于不同水质,PSF与PSF-Ⅰ的混凝性能均有共同趋势低投量时PSF-Ⅰ的除浊率比PSF低,但是UV254去除率均比PSF高,最大差值约为17%左右.PSF-工是通过混凝吸附和催化氧化功能共同实现对有机物的去除,催化氧化占绝对优势,而PSF仅是通过常规的混凝吸附去除部分有机物,去除机理有本质的区别.     

聚硅酸的絮凝性能及胶凝特性研究

本文采用微电泳技术研究聚硅酸胶粒表面的电荷情况,考察了聚硅酸溶液的浊度随反应时间的变化情况,试验了反应时间和水样pH对聚硅酸絮凝效果的影响,借助于透射电镜技术观测了聚硅酸胶粒随反应时间和反应温度的变化情况。实验结果表明,聚硅酸胶粒表面带负电荷,聚硅酸溶液的浊度随反应时间的增加而增加,反应时间影响聚硅酸的絮凝效果。聚硅酸在水样pH为9.50左右时其絮凝效果最佳。聚硅酸胶粒随反应时间的增长和反应温度的升高而变大,且其形状也发生变化。     

硅酸聚合度对聚硅氯化铝絮凝特征的影响

聚硅酸铝盐是一类新型无机高分子絮凝剂，是在聚硅酸和聚铝絮凝剂的基础上发展起来的复合产品，以蒸馏水稀释硅酸钠至含SiO23.0％，用硫酸调节pH值至4.5，旋转不同时间使其聚合，得到不同聚合度聚硅酸，以制备得到的聚硅酸和氯化铝为原料，通过共聚法制备了不同硅酸聚合度、碱化度（B）、铝硅摩尔比（Al/Si）的聚硅氯化铝（PASC）絮凝剂。采用Al-Ferron逐时络合比色法，测定了絮凝剂水解铝的形态分布特征研究了其影响因素，分析探讨了不同聚合度的硅酸与铝水解聚合产物间的相互作用。将其有于商品砼废水的处理，当硅酸聚合时间为145min时，所制备的聚硅氯化铝（PASC）絮凝剂的除浊率高达97％。     

硅酸二钙活性的研究

硅酸二钙（Ｃａ２ＳｉＯ４简写为Ｃ２Ｓ）是硅酸盐水泥的主要成份，对硅酸二钙进行掺杂改性。可以影响Ｃ２Ｓ的微观结构，水化活性，烧成速度等．用正电子湮没技术研究了掺Ｎａ２Ｏ和Ｐ２Ｏ５的Ｃ２Ｓ正电子寿命谱，结果表明掺杂能增加Ｃ２Ｓ的微结构缺陷，使Ｃ２Ｓ烧成速度加快，水化活性增大．用正电子湮没技术Ｘ射线衍射线宽效应和扫描电镜等手段研究了不同燃烧条件下，Ｃ２Ｓ的中间体ＣａＯ的活性及其变化规律．结果表明，在快速烧成条件下的新生态ＣａＯ晶粒尺寸小，缺陷浓度高，ＣａＯ与Ｃ２Ｓ的活性也较高在硅酸盐水泥生料中掺杂和采用快速烧成工艺，可以增大硅酸盐水泥的烧成反应速度，有重要的实用价值．     

高稳定性聚硅酸氯化铁铝的制备及絮凝性能研究

以水玻璃,氯化铁和氯化铝为原料研究制备了高稳定性聚硅酸氯化铁铝(PAFSC)。实验结果表明,其最佳制备条件为:水玻璃浓度为0.97 mol/L,三价铁离子与三价铝离子的摩尔比为1∶2,三价铁离子和三价铝离子与二氧化硅的摩尔比为(1 2)∶2,活化pH值为2.0,室温活化时间为4h。用此法制备的聚硅酸氯化铁铝可稳定存放12个月以上,并对油田废水、洗煤废水、烟草工业及生废水都具有良好的絮凝净化效果。     

酸化剂对硅酸聚合胶凝影响的研究

在前人研究工作的基础上,应用乙酸进行硅酸聚合胶凝的实验研究,实验结果表明,当硅酸溶液中有乙酸化合物时,硅酸聚合胶凝的时间将延长.其表现为:(1)改变了聚硅酸溶液中的组分浓度,(2)降低了硅酸聚合过程中OH-的影响作用.得出乙酸对硅酸聚合具有阻抑作用的结论.     

电解法制备聚合氯化铝的研究

采用比铁耐腐蚀性强、导电性好、且对氢的过电位更低的金属铜板作阴极,金属铝作阳极,电解制备聚合氯化铝(PVC),此法克服了化学法制备过程中产生Al(OH)4-相斥不易聚合成Alb形态的缺点.对获得PVC中最有效絮凝形态的控制条件作了优化研究:固定铝板与铜板的间距1 cm,AlCl3初始浓度0.8～1.1 mol/L,pH为2.3～2.6,电流密度为1.3～1.8 A/dm2,温度为室温24℃,电解聚合时间为7 h,电解结束时产品中Alb含量65.62%,Al2O3含量10.17%,碱基度63.24%.实验结果对指导聚合絮凝剂电解制备过程的参数设计、条件选择和工艺优化具有一定的理论和实际意义.     

煤矸石制PAC的新方法

本文提出了一种从煤矸石制聚合氯化铝(PAC)的新方法——用活化的煤矸石作为盐基度调整剂,并研究了酸浸液的浓度、初始盐基度以及调整反应的温度、时间等因素对盐基度调整过程的影响,从而找出盐基度调整的最佳条件。     

煤矸石-铝酸钙制备聚合氯化铝的研究

煤矸石粉经750℃煅烧处理提高其活性,Al2O3浸出率可达到85%;活化煤矸石与质量分数20%的盐酸反应后,加入铝酸钙粉熟化,所得液体干燥后得到固体聚合氯化铝(PAC),其Al2O3质量分数为28%、盐基度为68%,符合《水处理剂聚氯化铝》(GB/T 22627-2008)的要求。红外光谱表征进一步确定其为目标产物,热重分析结果表明PAC最佳干燥温度为150~200℃。     

利用铝灰制备聚合氯化铝工艺参数的优化

以铝灰为原料,用一步酸溶法制备高效无机高分子的多价聚合电解质混凝剂聚合氯化铝.研究了铝灰、HCl、水三者配比,以及反应温度、反应时间、熟化温度、熟化时间、搅拌速度等参数对聚合氯化铝的性能影响,确定了制备聚合氯化铝的最佳工艺条件：初始加水量为15 mL,酸水比为1,投加量3 g,反应时间2 h,反应温度85℃,熟化时间48 h,熟化温度50℃.氯化铝的质量分数由原生产工艺的6%~8%提高到现在的12%~14%.     

利用铝灰制备聚合氯化铝工艺参数的优化

以铝灰为原料,用一步酸溶法制备高效无机高分子的多价聚合电解质混凝剂聚合氯化铝.研究了铝灰、HCl、水三者配比,以及反应温度、反应时间、熟化温度、熟化时间、搅拌速度等参数对聚合氯化铝的性能影响,确定了制备聚合氯化铝的最佳工艺条件：初始加水量为15 mL,酸水比为1,投加量3 g,反应时间2 h,反应温度85℃,熟化时间4...     

FeCl3混凝特性的研究

用高岭土作为浊度源，通过一系列实验，对影响其混凝的主要因素pH值、碱度、悬浊液浓度及混凝体系的电荷状态作了分析研究。结果表明，pH值和原水碱度会极大地影响FeCl3的水解产物，进而影响整个混凝反应，高岭土的浊度对混凝反应产生的影响很小。     

两步混凝法去除电镀废水中的铜和镍

利用两步混凝法对某电镀废水中的Cu2+和Ni 2+进行去除,并对混凝剂的类型、混凝剂和助凝剂投加量、废水pH等工艺参数进行了优化,该方法可作为该电镀废水的处理方法.结果显示,当溶液pH值为11.0、混凝剂聚合氯化铝铁的投加量为1.0g/L、助凝剂聚丙烯酰胺投加量为0.2g/L时,电镀废水具有最好的处理效果,处理后废水中Cu2+和Ni 2+的质量浓度分别为0.13mg/L和0.06mg/L.同时,处理成本可降至1.9元/m3.     

复合铝混凝剂CPAC强化混凝去除藻类试验研究

以三氯化铝和有机高分子PGA为原料,制备了复合混凝剂CPAC,并探讨了该种混凝剂对含藻水的强化混凝去除作用.结果表明:复合混凝剂混凝效果优于单独的无机混凝剂PAC,当混凝剂投加量(以Al质量计)为4.5 mg/L时,PAC的浊度去除率为84.3%,而CPAC的浊度去除率达到93.1%;CPAC对高浊度原水的去除效果好于低浊度原水,当原水浓度从30 NTU提高到1 000 NTU时,混凝剂投加量为4.5 mg/L,其浊度去除率相应的由81%提高到98.2%;混凝剂最挂投加量约为4.5 mg/L,在此浓度下,浊度和叶绿素a 的去除率达到最高,分别为93.1%和82.5%;pH在5.0～9.0范围内,混凝效果均比较稳定.     

聚合硫酸铝生产工艺的研究

研究了以纯碱副产品石灰和铝质易拉罐废料为原料生产聚合硫酸铝的工艺过程.考察了原料配比、温度、时间、pH值、稳定剂等因素对聚合硫酸铝盐基度和混凝效果的影响,得最适宜的工艺条件:Ca(OH)2与Al2(SO4)3物质的量比=1.5∶1,反应温度84℃,反应时间60～65min,pH3.5,稳定剂为柠檬酸.聚合硫酸铝溶液盐基度可达65%左右,用其处理高浊度工业废水浊度去除率大于97%,COD去除率大于92%,明显优于市售Al2(SO4)3·18H2O的处理效果.     

使用铁盐混凝方法延缓膜污染

采用铁盐混凝方法延缓处理生活污水的膜生物反应器的膜污染.确定了铁盐的投加量,考察了铁盐投加对膜生物反应器中微生物的影响.在实际运行的膜生物反应器中加入混凝剂三氯化铁(以铁计20~60 mg/L),且在曝气约2 h后排泥,测得该膜生物反应器中的难降解有机物浓度降低,同时膜通量有所恢复,表明铁盐混凝方法可有效延缓膜污染.