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.     

聚铁硅制备中聚硅酸最佳活化状态

在复合型聚铁硅絮凝剂制备中，为获得最佳活化状态的聚硅酸，通过复合共聚法制备聚铁硅絮凝剂。并采用硅铁的形态分布、聚铁硅的稳定期以及残余浊度等指标对聚硅酸制备中的硅的质量分数、活化pH值、活化时间以及酸化剂等影响因素进行优化研究，结果表明，硅的质量分数在6％～10％、活化pH值小于1．50、活化时间15～30min、酸化剂采用H2SO4时可得到具有最佳活化状态的聚硅酸，从而制得高质量分数聚铁硅絮凝剂，该絮凝剂高效稳定、易于实现工业化生产。     

用废铁渣制备高效絮凝剂聚硅酸铁及其絮凝性能研究

研究了以废铁渣、硅酸钠为原料,制备高效絮凝剂聚硅酸铁(PSF)的方法,确定了合理的生产工艺和操作条件.并对絮凝剂聚硅酸铁(PSF)处理工业废水的絮凝性能进行了研究,探讨了聚硅酸铁(PSF)处理工业废水的反应机理.结果表明:PSF具有良好的絮凝性能,CODCr和色度去除率提高约20%和25%,悬浮物SS去除率提高约15%,pH值的适用范围较大,用量较少,是一种比聚合硫酸铁(PFS)性能更优良的絮凝剂.表10,参7.     

聚硅酸类絮凝剂的研究进展

对近年来聚硅酸类絮凝剂的研究及其在水处理中的应用进行了综合评述，并对今后聚硅酸类絮凝剂的发方向提出了建议。     

含铁聚硅酸SPFS处理炼油工业废水的研究

以硅酸钠，稀硫酸和硫酸铁为原料了一种高稳定含铁聚硅酸混凝剂ＳＰＦＳ，实验了它对炼油工业废水的混凝处理能力以及对剩余污泥的脱水性能，并对其混凝土机理进行了探讨。实验结果表明，ＳＰＦＳ在较宽的ｐＨ值范围内对炼油工业废水有良好的混凝处理效果，且破乳性能好，用于污泥脱水，具有投加量少，滤饼含水率低，且滤液澄清，透光性好的特点，其混凝效果明显优于ＰＡＣ和ＰＦＳ。     

聚硅酸铁混凝剂处理含油废水的性能研究

用水玻璃对自制的聚合硫酸铁进行改性处理制得聚硅酸铁混凝剂（ＰＦＳＳ）,应用于油田含油废水的混凝处理,考察他硅铁配比、熟化时间、水样ＰＨ值和温度对混凝性能的影响并与聚硅硫酸铝（ＰＡＳＳ）、聚合氯化铝（ＰＡＣ）和聚合硫酸铁（ＰＦＳ）进行比较,结果表明：ＰＦＳＳ在降低ＳＳ,增大矾花直径,得提高沉降速度等方面均优于ＰＡＣ和滞铁,与ＰＡＳＳ相比其贮存时间可显著延长。     

聚硅酸铁对溶解性有机物与浊度的去除

采用透射电镜法及光子相关光谱法对自制的氧化性聚硅酸铁(PSF)与聚合硫酸铁(PFS)进行微观表征,同时以254 nm的吸光度A(UV_(254))溶解性有机碳质量浓度c(DOC)、色度及比紫外吸光值A(SUV_(254))作为溶解性有机物(DOM)的检测指标,对PSF降低以上各指标与浊度去除效果及相关性进行研究.结果表明:PSF由很短的链节样物种及枝状结构组成,形态尺寸及分维数较大,并且较稳定;PSF具有良好的混凝效果,对浊度及色度的去除率超过95%,对A(UV_(254)),A(SUV_(254)),c(DOE)的去除率分别达到85%,80%,60%;用于评价PSF去除DOM性能的各指标间及其与余浊之间均具有良好的相关性.     

粉煤灰制备聚硅酸铁铝复合混凝剂正交实验分析

采用正交实验的研究方法对用粉煤灰制备聚硅酸铝铁混凝剂的工艺参数进行了优化分析.研究结果表明影响混凝效果的工艺参数主次顺序依次为酸浸时间、聚合时间、pH值、焙烧时间,优化值酸浸时间为30min、聚合时间为2 h、pH值为3、焙烧时间为24 h,此时对市政合流污水的浊度去除率为98%,此外该产品和其他市售混凝剂相比具有出水浊度低,混凝沉淀快,处理成本低等特点.     

聚硅酸氯化铝铁絮凝剂的研制和应用

红黄壤经焙烧活化，用盐酸浸取其中铁和铝，调整Fe(Ⅲ)/Al(Ⅲ)的摩尔比，添加适量助凝剂硅酸钠，合成聚硅酸氯化铝铁，用于处理造纸废水，效果良好。     

聚硅酸铁预处理垃圾渗沥液的研究

采用生物法处理垃圾渗沥液 ,其出水CODCr、色度、浊度和含盐量等指标往往大于排放标准 .应用亚滤技术作深度处理 ,可有效地去除剩余的污染物质 ,使出水达标 .但由于渗沥液中存在大量的胶体微粒 ,对亚滤管产生阻垢作用 ,堵塞亚滤管微孔 ,增加动力消耗 ,影响处理效果 .采用一种新型高效的无机高分子混凝剂———聚硅酸铁 (PSF)用于亚滤装置的预处理 .通过与聚合硫酸铁 (PFS)混凝剂的对比研究表明 ,PSF表现出比PFS更好的除浊、脱色和去除CODCr能力 ,可有效地去除掉垃圾渗沥液中的浊度、色度、胶粒和部分CODCr.结果表明 ,在PSF的投加量为 15 0mg/L ,pH值为 5 .0和沉降时间为 6 0min的条件下 ,混凝效果最佳 ,浊度去除率可达 92 %左右 ,色度去除率可达 91%左右 ,CODCr去除率可达80 %左右 .同时探讨了该混凝剂处理垃圾渗沥液的反应机理 .图 1,表 4,参 10     

Clay surface modification and its coagulation of red tide organisms

Surface modification of montmorillonite by means of Mg2+ insertion reaction has been studied and a positively charged montmorillonite has been prepared. The effects of preparation temperature and Mg2+ concentration on the positive charge property of the clay and on the clay coagulating Heterosigma akashiwo have been studied. The results showed that the modified clay enhanced the coagulation and the used amount decreased to 1/5-1/10 of the original. The removal rates of Heterosigma akashiwo were correlated positively with positive charge on the clay in accordance with theoretical model.     

聚合硫酸铝的制备及其混凝性能

本实验以硫酸铝和活性氢氧化铝为主要原材料制备了高稳定性的聚合硫酸铝(PAS),并对其混凝性能进行了研究.对PAS的稀释稳定性和触水后快速水解特性进行了分析探讨,考察了PAS的盐基度、投加量、水温和水的pH等因素对其混凝性能的影响.结果表明,当PAS的盐基度为50%时,其混凝除浊和对化学耗氧量(CODCr)的去除率最高;与聚合氯化铝(PAC)和硫酸铝相比,PAS不仅具有水解速度快、絮体大、沉降快、除浊效果好的特点,而且在低温和低pH条件下,仍具有优良的混凝沉降性能.     

PAFS混凝剂处理南方低浊水的混凝试验研究

试验以低浊度的某江水为原水,采用一种新型的聚硅酸金属盐混凝剂(Polysilicic acid,Alu- minium and Ferric Salt,缩写为PAFS)进行净化试验．通过试验测定投加不同Al与Fe物质的量的比值的聚硅酸金属盐混凝剂混凝沉淀后水的余浊、色度、残余铝质量浓度及总铁质量浓度,比较了Al与Fe物质的量的比值对聚硅酸金属盐混凝剂的影响,及所表现出来混凝效果的差异．并分析了PAFS混凝机理是吸附架桥和电中和作用共同结果,初步验证了这种混凝剂处理低浊水质的适应性．     

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.     

源于镀铝锌渣的复合铝锌铁混凝剂的制备及混凝特征

以镀铝锌渣(GAS)为原料,采用"混合酸浸及加碱聚合"两段法合成复合铝锌铁(PAZF)混凝剂,同时采用紫外可见分光光度计(UV)及扫描电镜(SEM)研究其制备过程的微观表现,然后与聚合氯化铝(PAC)对比研究其对染料废水的混凝特征。结果表明:酸浸及聚合的较佳时间分别为3和5 h;酸浸取物主要为锌、铝、铁的盐类及3种金属的硫酸氯化盐类;聚合形成了与金属盐类完全不同、具有不同吸收波长、种类较多的聚合类物质,且其结构随聚合时间的延长不断调整;随SEM放大倍数的增加,PAZF表面形貌发生很大变化,PAC基本无变化;放大4000倍时PAZF表现为一种表面积较大、较为匀称的褶皱式微观结构,放大8 000倍时呈现为较为匀称的网状菜花头式微观结构;PAZF应对水质变化的投药量范围宽于PAC,且去除浊度及有机物的最佳pH范围比较吻合,而PAC去除两者的最佳pH范围不同;PAZF具有的混凝特征取决于其独特的微观表现。     

聚硅酸铁镁水处理剂的制备及应用研究

利用复合共聚法制备了聚硅酸铁镁(PSiFM)絮凝剂，采用IR、SEM等手段对PSiFM进行了表征，并研究了该絮凝剂pH、电导率、化学需氧量等随保存时间的变化规律。结果显示PSiFM形成了有利于发挥电中和、吸附网捕等絮凝作用的结构，比未加Mg的聚合硫酸铁(PSiF)絮凝剂有更好的效果。最后采用模拟水样和实际水样分别进行了PSiFM的应用性能研究，结果表明与市售聚合硫酸铁(PFS)絮凝剂相比，PSiFM具有较好的絮凝效果，COD_cr去除率可达80%左右，固体悬浮物去除率可达90%左右。     

改性聚偏氟乙烯膜的性能表征

用热重分析、机械强度分析和接触角测定对亲水改性后的聚偏氟乙烯膜进行了表面性能表征.利用改性膜对油浓度小于200mg/L的含油废水进行了分离,研究了改性膜对油的截流效果.结果表明,与聚偏氟乙烯膜相比,改性膜的热稳定性和机械强度均有所提高.改性膜的水接触角减小到35°以下,清水通量增加到115L/m2.h以上,油截留率大于85%,皆显著优于聚偏氟乙烯膜.     

活性白土的化学改性及其作用机理研究

为了探讨活性白土的化学改性及其作用机理,对活性度最高和脱色率最大的两种典型活性白土,分别采用Ca(OH)2为改性剂进行无机改性和十六烷基三甲基胺为改性剂进行有机改性。实验结果表明,采用Ca(OH)2改性时,Bronsted酸活性中心和Lewis酸活性中心均可参与反应,以脱色率最高的活性白土为原料,阴离子交换容量可达1.404 mmol/g;采用十六烷基三甲基胺改性时,只有Bronsted酸活性中心参与反应,以活性度最高的活性白土为原料,有机烧失量可达0.775 mmol/gMMT。XRD分析表明所有改性活性白土的层间距均增加。采用一价阳离子改性时,反应比较容易,可采用简单的湿法工艺;采用二价阳离子改性时,反应比较困难,必须采用温度较低的干燥反应工艺。