新型含硼聚硅酸鋁鐵鋅絮凝劑制備及絮凝性能

利用硅酸鈉、硫酸鋁、硫酸鐵和四硼酸鈉制備一種新型無(wú)機(jī)高分子絮凝劑含硼聚硅酸鋁鐵（psafb）,并利用單因素分析法確定了最佳制備條件：硅酸鈉量濃度為0.4mol/l、n（fe）∶n（si）=0.5、n（al）∶n（si）=1.5和n（b）∶n（si）=0.7.采用最佳條件下制備的絮凝劑處理造紙廢水,得到最佳廢水處理工藝條件：絮凝劑psafb投加量200mg/l,反應(yīng)溫度40℃和反應(yīng)時(shí)間20min.同時(shí)利用紅外光譜分析,對(duì)絮凝劑機(jī)理進(jìn)行探討,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：si、b、al3＋、fe3＋及其它們的水解產(chǎn)物間發(fā)生了相互作用.

硅酸鈉、硫酸鋁為原料制備了聚硅酸硫酸鋁絮凝劑,在此基礎(chǔ)上制備了不同zn/si摩爾比的聚硅酸硫酸鋁鋅絮凝劑及不同mg/si摩爾比的聚硅酸硫酸鋁鎂絮凝劑。結(jié)果表明:zn/si摩爾比和mg/si摩爾比是影響絮凝效果的最主要的因素。

以硅酸鈉、硫酸鋁、硫酸鋅為原料在高剪切條件下制備出無(wú)機(jī)高分子聚硅酸鋁鋅絮凝劑,通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)和單因素優(yōu)化實(shí)驗(yàn)研究了sio2含量、ph、活化時(shí)間、n(al+zn)∶n(si)、n(al)∶n(zn)對(duì)絮凝劑絮凝效果的影響。結(jié)果表明,各因素對(duì)絮凝劑絮凝效果影響大小依次為ph>sio2含量>n(al+zn)∶n(si)>n(al)∶n(zn)>活化時(shí)間;絮凝劑的最優(yōu)制備條件:sio2質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.0%,ph為3,活化時(shí)間為85min,n(al+zn)∶n(si)為1.5,n(al)∶n(zn)為2.0。以此條件下制備的聚硅酸鋁鋅絮凝劑處理200ml濁度為200mg/l的高嶺土廢水,當(dāng)其投加量為3ml時(shí)絮凝效果最好。

將制備出的聚硅酸鋁鋅絮凝劑納米化,在正交實(shí)驗(yàn)和單因素優(yōu)化的基礎(chǔ)上,研究了表面活性劑硬脂酸鈉的加入量、超聲頻率、超聲時(shí)間及投加量對(duì)絮凝劑絮凝效果的影響,并且考察了ph、投加量對(duì)印染廢水的處理效果的影響。結(jié)果表明,超聲時(shí)間對(duì)絮凝效果影響最大,超聲頻率次之,硬脂酸鈉含量影響最小。納米聚硅酸鋁鋅絮凝劑的最佳制備條件為:表面活性劑硬脂酸鈉加入量為0.1%、超聲頻率為40hz、超聲時(shí)間為60min;考慮處理費(fèi)用,處理印染廢水時(shí)ph=6~9、投加量為5ml/250ml時(shí)效果較好,濁度去除率可達(dá)98.5%,色度去除率可達(dá)97.4%。

一種聚合硅酸鋁鐵絮凝劑的制備方法，其產(chǎn)品兼容鋁系絮凝劑和鐵系絮凝劑的優(yōu)點(diǎn)，成為一種高效、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定的廢水處理劑。本制備方法的特征在于：向聚合硅酸鈉溶液中加稀硫酸活化并調(diào)節(jié)其ph：在一定溫度下，按一定的化學(xué)計(jì)量比和順序要求加入可溶性鋁鹽和鐵鹽，并快速攪拌，反應(yīng)一段時(shí)間后，室溫下避光靜置熟化，即制得聚合硅酸鋁鐵溶液。

采用黃磷爐渣為原料制備了無(wú)機(jī)高分子聚硅酸鋁鐵絮凝劑,研究了(al+fe)/si摩爾比、al/fe摩爾比、聚合溫度以及聚合時(shí)間對(duì)該絮凝劑絮凝效果的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明,在(al+fe)/si摩爾比為1∶1、al/fe摩爾比為1.5∶1、聚合溫度為55℃、聚合時(shí)間為80min時(shí),制備的聚硅酸鋁鐵絮凝劑對(duì)滇池水的處理效果較好,濁度和cod去除率分別達(dá)98.93%和85.50%。在處理污水時(shí),聚硅酸鋁鐵絮凝劑可兼具聚硅酸、聚鋁和聚鐵絮凝劑的優(yōu)點(diǎn),絮凝效果較好。

以硫酸鋁渣為原料,研制出了一系列不同al/fe/si物質(zhì)的量比的聚硅酸鋁鐵絮凝劑(簡(jiǎn)稱pafsc)?？疾炝藀afsc的混凝、除濁、脫色等性能,并研究了al/fe/si物質(zhì)的量比、ph、投藥量等因素對(duì)pafsc性能的影響。處理模擬濁水時(shí),當(dāng)n(al)/n(fe)=2.0～4.0,n(m)/n(sio2)=0.7～1.3時(shí),除濁率達(dá)80%以上;處理模擬印染廢水時(shí),在廢水ph=7～9,絮凝劑用量為1.5ml/l時(shí),脫色率可達(dá)80%以上;處理工業(yè)印染廢水時(shí),當(dāng)聚硅酸鋁鐵n(m)/n(sio2)=1,n(al)/n(fe)=2.0～3.0時(shí),脫色率達(dá)90%左右。

聚硅酸鋁鐵(psaf)作為一種新型無(wú)機(jī)高分子絮凝劑,在除濁、脫色以及去除有機(jī)物方面具有優(yōu)越的性能。文獻(xiàn)報(bào)道的濁度、色度以及有機(jī)物的最高去除率可分別達(dá)97%、98%、87%?？刂苝saf性能及穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素是al/fe/si的摩爾比、硅酸濃度、堿化度、熟化時(shí)間等;同時(shí),psaf的絮凝效果還受水體參數(shù)的影響。介紹了psaf的制備、絮凝效果及其影響因素,最后簡(jiǎn)要概括了當(dāng)前研究存在的問(wèn)題。

聚硅酸鋁鐵(psaf)作為一種新型無(wú)機(jī)高分子絮凝劑,其除濁、脫色及去除有機(jī)物的性能優(yōu)越,文獻(xiàn)報(bào)道的最高去除率可分別達(dá)97%、98%、87%。使用不同方法制取的psaf性能及穩(wěn)定性有較大區(qū)別;同時(shí),psaf的效果還受水體參數(shù)的影響。本文介紹了psaf的作用原理、制作方法、使用效果及其影響因素,最后簡(jiǎn)要概括了當(dāng)前研究存在的問(wèn)題。

以硅酸鈉、硫酸鎂和硫酸鋁為原料,制備出聚硅酸硫酸鋁鎂(pamss)絮凝劑,將其用于對(duì)染料廢水的脫色研究.結(jié)果表明,sio2濃度為0.3mol/l,硅酸活化ph=3,活化時(shí)間30min,n(mg)∶n(si)=1.25,n(al)∶n(si)=0.5時(shí),其對(duì)活性染料脫色率可達(dá)到90%以上.實(shí)際廢水處理結(jié)果表明,pamss處理印染廢水具有良好的脫色效果,是一種高效的無(wú)機(jī)高分子絮凝劑.

以黃磷爐渣為硅源制備無(wú)機(jī)高分子聚硅酸鋁絮凝劑,研究了al/si摩爾比、聚合溫度、聚合時(shí)間、熟化溫度和熟化時(shí)間對(duì)聚硅酸鋁絮凝劑處理云南滇池污染水絮凝效果的影響。結(jié)果表明,聚硅酸鋁處理滇池污染水,絮凝效果好,形成絮體速度快、礬花粗大密集;聚硅酸鋁制備的最佳工藝條件為:al/si摩爾比0.7、聚合溫度70℃、聚合時(shí)間60min、熟化溫度55℃、熟化時(shí)間1.5h,對(duì)滇池污染水濁度去除率和cod值降低率分別達(dá)到99.3%和75.8%。

聚硅酸鋁鐵是一類性能優(yōu)良的新型無(wú)機(jī)高分子絮凝劑,近來(lái)引起國(guó)內(nèi)外研究者的普遍關(guān)注。筆者用鋁和鐵的硫酸鹽及鹽酸鹽與聚硅酸通過(guò)共聚法獲得了幾種不同的聚硅酸鋁鐵。通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到了各自的最佳絮凝性能的水解度值。然后對(duì)最佳產(chǎn)品進(jìn)行不同濁度和水體酸度的絮凝性能比較,并且分析了對(duì)它們性能上的差異。最后討論了4種絮凝劑在除磷方面的應(yīng)用。

利用鋁鹽和鐵鹽與聚硅酸形成復(fù)合絮凝劑可以優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的特點(diǎn),制備了不同n(al):n(fe)摩爾比的聚硅酸鋁鐵復(fù)合絮凝劑(pafss),并對(duì)其性能進(jìn)行了研究。當(dāng)n(al):n(fe)=1:3時(shí),pafss對(duì)腐植酸的絮凝去除率可達(dá)92.9%,且形成的絮體粒度最大,其中位粒徑為110滋m。pafss的紅外光譜圖中有m(fe和al)—o—si振動(dòng)峰出現(xiàn),表明金屬鹽和聚硅酸成鍵聚合。通過(guò)對(duì)腐植酸溶液和絮凝出水的zeta電位測(cè)定,及對(duì)pafss絮凝腐植酸的絮凝過(guò)程中的粒度變化的在線分析,結(jié)果表明pafss具有較強(qiáng)的電中和性能,且絮體具有較強(qiáng)的抗破碎能力。

聚硅酸鋁鐵是一類性能優(yōu)良的新型無(wú)機(jī)高分子絮凝劑，近來(lái)引起國(guó)內(nèi)外研究者的普遍關(guān)注。筆者用鋁和鐵的硫酸鹽及鹽酸鹽與聚硅酸通過(guò)共聚法獲得了幾種不同的聚硅酸鋁鐵。通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到了各自的最佳絮凝性能的水解度值。然后對(duì)最佳產(chǎn)品進(jìn)行不同濁度和水體酸度的絮凝性能比較，并且分析了對(duì)它們性能上的差異。最后討論了4種絮凝劑在除磷方面的應(yīng)用。

以硅酸鈉、氯化鋁和氯化鋅為主要原料,采用共聚法制備出具有高含量的聚合硅酸的新型絮凝劑-聚合硅酸鋁鋅(psaz)。以亞甲基藍(lán)溶液為模擬印染廢水通過(guò)正交實(shí)驗(yàn),優(yōu)化psaz合成條件,研究其在印染廢水中混凝效果的影響因素,并與pac的處理效果進(jìn)行對(duì)比。正交結(jié)果表明:硅酸鈉摩爾濃度為0.33mol/l,硅酸鈉活化時(shí)間為60min,n(al+zn)/n(si)為0.5,n(al)/n(zn)摩爾比為1:1,活化硅酸ph為2.5是psaz最佳的制備條件。與聚合氯化鋁(pac)和鋁鋅無(wú)機(jī)絮凝劑的性能對(duì)比,psaz處理印染廢水色度和cod的去除效果好于前者。

聚硅酸鋁鐵絮凝劑的制備及處理工業(yè)廢水的實(shí)驗(yàn)研究

以粉煤灰為原料制備聚硅酸鋁鐵（psaf）絮凝劑，通過(guò)正交試驗(yàn)確定其制備優(yōu)化條件為：n（聚硅酸）：n（al^3）=2：1、n（聚硅酸）：n（fe3＋）=2：1．4、聚合液ph值4．3、熟化溫度60℃。用最佳條件下制備的絮凝劑對(duì)含cd2＋實(shí)驗(yàn)廢水進(jìn)行處理，結(jié)果表明，當(dāng)廢水ph值為8．0、絮凝劑用量為20ml／l、吸附時(shí)間為90min時(shí)，cd2＋去除率達(dá)99．1％。

采用單因素和正交實(shí)驗(yàn)法對(duì)粉煤灰絮凝劑聚硅酸鋁鐵制備工藝進(jìn)行優(yōu)化研究,探討了用na2co3作助溶劑時(shí)的固體原料配比、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度等對(duì)粉煤灰中有效成分浸出率的影響。實(shí)驗(yàn)表明,最佳工藝條件為:在na2co3∶sio2比為0.5時(shí),保持溫度900℃,焙燒1h,取得初級(jí)固態(tài)產(chǎn)物,用30%鹽酸,在100℃下攪拌浸取1h,過(guò)濾,得到液態(tài)物質(zhì),調(diào)節(jié)ph值為1.1,si與al的摩爾比為1∶0.5,si與fe摩爾比為1∶0.3,熟化溫度為60℃,可制備出粉煤灰基絮凝劑聚硅酸鋁鐵。

粉煤灰制備聚硅酸鋁鐵絮凝劑處理廢水的研究

以油頁(yè)巖灰渣為原料制備了高效無(wú)機(jī)高分子絮凝劑聚合硅酸鋁鐵(pfas),研究了聚硅酸(ps)穩(wěn)定性及pfas的混凝效果。研究結(jié)果表明,當(dāng)ph小于5.6時(shí),隨ph值增大,ps形成速度加快,穩(wěn)定性降低,ph大于5.6時(shí),溶液在幾秒內(nèi)即出現(xiàn)凝膠。隨著溫度升高或硫酸濃度增大,ps形成速度加快,穩(wěn)定性降低。pfas投加量增加,對(duì)煉油廢水濁度的去除率不斷增加。在pfas投加量相同時(shí),隨著pfas中(al+fe)/si摩爾比增大,pfas對(duì)煉油廢水濁度去除率增大,當(dāng)n(al+fe)/nsi=10/1時(shí),樣品性能最優(yōu),繼續(xù)增加(al+fe)/si摩爾比,pfas絮凝性能降低。

以水玻璃和廢鹽酸為原料,在硅酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6％～10％、ph＜4的條件下,室溫熟化5h左右,制得聚硅酸.將聚硅酸與聚合氯化鋁復(fù)合,在c(聚合氯化鋁)∶c(聚硅酸)=2∶1時(shí),制得性能較好的聚硅酸聚合氯化鋁復(fù)合型絮凝劑,可用于廢水處理.

油氣田采出水鹽度高、含油高、含菌量大造成了采出水回注困難的問(wèn)題,文中采用絮凝法進(jìn)行處理。在常溫常壓下,利用硅酸鈉、硫酸鋁、硫酸鐵、四硼酸鈉制備一種新型無(wú)機(jī)高分子絮凝劑含硼聚硅酸鋁鐵(psafb),并利用單因素分析法確定了最佳制備條件:n(fe)/n(si)=0.3,n(al)/n(si)=1.5,n(b)/n(si)=0.28,硅酸鈉的濃度0.5mol/l。采用最佳條件下制備的絮凝劑處理油氣田采出水,得到最佳絮凝劑投加量為25ml/l,最佳ph值為7.00左右。同時(shí)利用x射線衍射,紅外光譜分析,掃描電子顯微鏡,對(duì)絮凝劑的形貌結(jié)構(gòu)和絮凝劑機(jī)理進(jìn)行探討。實(shí)驗(yàn)及表征結(jié)果表明:psafb絮凝劑的原料不是簡(jiǎn)單地混合,而是形成無(wú)定型的大分子聚合物,因此psafb絮凝劑具有很好的穩(wěn)定性,對(duì)油氣田采出水有優(yōu)良的處理效果,且是一種較傳統(tǒng)絮凝劑聚硅酸氯化鐵(pfc)、聚硅酸氯化鋁(pac)、聚硅酸鋁鐵(psaf)優(yōu)良的絮凝劑。