聚合氯化铝铁(PAFC)絮凝剂的制备及其应用_崔欣欣.pdf
《聚合氯化铝铁(PAFC)絮凝剂的制备及其应用_崔欣欣.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《聚合氯化铝铁(PAFC)絮凝剂的制备及其应用_崔欣欣.pdf(9页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、净水技术,():污水处理与回用崔欣欣,袁芳,石云,等 聚合氯化铝铁()絮凝剂的制备及其应用 净水技术,():,(),():聚合氯化铝铁()絮凝剂的制备及其应用崔欣欣,袁 芳,石 云,赵 凯(中环保水务投资有限公司,北京;江苏集萃工业过程模拟与优化研究所有限公司,江苏苏州)摘 要 文中以 和 为原料,采用加碱聚合的方式合成聚合氯化铝铁()絮凝除磷剂,研究聚合温度、摩尔比()、碱化度等合成条件对 的去浊、除磷性能的影响,并通过扫描电镜()、傅里叶红外光谱()、电位对其进行表征。试验结果表明,的最佳制备条件为:室温()、碱化度为.,该条件下合成的 中絮凝和除磷的有效活性成分含量高,去浊、除磷效果最好
2、。在水体 值为 时去浊、除磷性能最佳。对于某污水厂生活污水,投加量为 时对浑浊度和总磷的去除率分别达 和,出水总磷实现城镇污水处理厂污染物排放标准()一级 达标,且处理效果优于常见市售絮凝除磷剂。关键词 聚合氯化铝铁 絮凝剂 表征 污水处理 去浊 除磷中图分类号:文献标识码:文章编号:():收稿日期 作者简介 崔欣欣(),女,硕士,主要从事水处理技术研究与应用工作,:。通信作者 袁芳,女,博士,高级工程师,主要从事污水处理技术研究与应用工作,:。(),(,;,)(),()(),(),.,()()近些年来,城镇污水处理厂污水排放标准对出水总磷()的要求日益严格,因此,工艺操作简单、运行可靠性高的
3、化学强化除磷作为生物除磷的辅助手段被越来越多的污水处理厂采用,化学除磷药剂的研究和应用也受到越来越多的关注。污水处理厂常用的除磷药剂主要为铝盐、铁盐絮凝剂,无机复合絮凝剂和无机有机复合絮凝剂等新型复合絮凝剂由于其良好的协同作用也获得了迅速发展。聚合氯化铝铁()作为一种新型无机复合絮凝剂,兼具铝盐和铁盐的优点,同时可克服铝盐絮体生成慢、絮体轻、沉降速度慢和铁盐出水色度高等缺点,絮凝效果良好,。但目前针对 除磷机制和除磷性能应用的研究较少。本文以六水合氯化铝()和六水合氯化铁()为原料合成,通过絮凝烧杯试验优化聚合温度、摩尔比()、碱化度等合成条件,并利用 逐时络合比色法、扫描电镜()、傅里叶红外
4、光谱()、电位等对 的性能进行分析表征,以探究 应用效果与去浊除磷机制。试验材料和方法.仪器与试剂试剂:、氢 氧 化 钠()、高岭土、磷酸二氢钾()均为分析纯;哈希总磷试剂管;超纯水。仪器:磁力加热搅拌器;数显六联电动搅拌器;便携式浊度仪;电热鼓风干燥箱;消解器;紫外可见分光光度仪;冷场发射扫描电子显微镜;分光光度计(,美国);纳米粒度及电位分析仪()。.的制备将 和 按一定比例加入到烧杯中,加水搅拌至溶解,接着在一定温度下,边搅拌边缓慢滴加 至预定碱化度,其中碱化度计算如式(),再继续搅拌 至聚合反应结束。将所得聚合产物自然冷却至室温,老化 后放入 烘箱烘干,然后冷却至室温并经研磨得到固体粉
5、状、棕黄色 絮凝剂。()其中:碱化度的值;、的物质的量浓度,。.絮凝试验 合成条件优化试验中,目标水样采用高岭土、和 自 来 水 配 制 的 模 拟 废 水,其质量浓度为.,浑浊度约为,值为.。水处理效果探究试验中,目标水样采用无锡市某污水处理厂进水,验证 对生活污水的去浊、除磷效果。絮凝烧杯试验中,取 目标水样加入到烧杯中,在快速搅拌()条件下向其中加入一定量的 絮凝剂,然后快速搅拌(),慢 速 搅 拌(),静 置 沉 淀,于液面下 处取样测定浑浊度、浓度。.分析检测采用改进后的()逐时络合比色法,将 中的铝铁总浓度作为一个整体,通过在 处的吸光度测定铝铁共聚物的形态分布。取少量充分干燥的样
6、品粉末于贴好导电胶带的样品台上,镀膜后用 冷场发射 拍摄样品粉末表面形貌,测试条件如下:分辨率为.(加速电压为 )、.(照射电压为 )。取少量充分干燥的 样品粉末,与 混合研磨、压片后测定其,分辨率为 ,在波数为 处进行精密扫描,扫描次数为 次。利用纳米粒度及电位分析仪测定絮凝过程中出水 电位的变化情况,测试温度为 ,每个样品测试 次。根据水处理剂 聚氯化铝铁()中所述的测定方法对 絮凝剂的关键性质指标进行检测分析。结果和讨论.合成条件优化.聚合温度在 、碱化度 .的合成条件下,探究不同聚合温度制备的 对模拟废水中浑浊度和磷酸盐的去除效果,结果如图 所示。由图 可知,随着聚合温度升高,去浊率逐
7、渐下降,磷酸盐去除率先下降后升高,聚合温度为室温()时浑浊度和磷酸盐去除效果相对较好。这可能是聚崔欣欣,袁 芳,石 云,等聚合氯化铝铁()絮凝剂的制备及其应用,合温度由 提高至 时,随聚合温度升高,金属的羟化聚合程度增大,易形成凝胶或沉淀物,从而导致絮凝除磷性能下降。综合考虑处理效果和生产操作便捷性,选择室温()作为 合成的聚合温度。注:合成过程中 ,碱化度 .;投加量为 。图 不同聚合温度下合成的 对模拟废水中浑浊度和磷酸盐的去除效果 .是决定 结构的主要因素,在很大程度上决定着絮凝效果。在室温()、碱化度.的合成条件下,不同 的 对模拟废水中浑浊度和磷酸盐的去除效果如图 所示。由图 可知,
8、随 减小,的去浊率和磷酸盐去除率均下降,时可实现 的去浊率和 的磷酸盐去除率。高 条件利于 去浊、除磷,这是由于在铝铁混合溶液中,铁离子与羟基的亲和能力更强,因此,在 较低即 过量时,在溶液中极易失稳并迅速水解,不能与 共聚,较不稳定,处理效果较差。而 增大后,溶液中 的大量存在对 起到一定保护作用,一方面,大量 的存在会延缓的迅速水解,并会催化 的水解反应,使不会凝集形成较大的结晶,而是形成更多细微的结晶中心从而提高絮凝性能;另一方面,与可通过羟基桥连作用形成电中和能力更强的多核多羟基络合物,提高溶液稳定性及提高絮凝、注:合成过程中聚合温度为室温(),碱化度.;投加量为 。图 不同 下合成的
9、 对模拟废水中浑浊度和磷酸盐的去除效果 除磷 效 果。因 此,合 成 过 程 中 最 佳 宜选择 。.碱化度 合成过程中碱化度决定了 带电荷情况以及羟化聚合程度,从而影响 的网捕能力。在室温()、的合成条件下,不同碱化度下合成的 对模拟废水中浑浊度和磷酸盐的去除效果如图 所示。由图 可知,在室温、条件下,随碱化度增大,的磷酸盐去除率逐渐下降,碱化度 .时处理效果最佳,可实现 的去浊率和 的磷酸盐去除率。.中、的不同形态水解产物的含量低碱化度有利于去浊、除磷,这是由于随着碱化度增加,中自由离子和单核羟基络合物减少,而中间多核络合物和高聚物增加。通过 逐时络合曲线计算得到碱化度分别为.和.时 中、
10、的不同形态的水解产物的含量,如表 所示。由表 可知,低碱化度(.)条件下,自由离子以及各级单核羟基络合物()、中间多核羟基络合物()和凝胶沉淀物()的含量分别为.、.和.,该条件下 的水解速度快,溶液中、离子和 的水解净 水 技 术 ,注:合成过程中聚合温度为室温();投加量为 。图 不同碱化度下合成的 对模拟废水中浑浊度和磷酸盐的去除效果 产物占优势。此时,以单核羟基铝铁离子()为主,同时兼有、水解通过氧桥和羟桥连接生成的中间过渡形态的,其絮凝凝聚能力较强,是去浊的主要活性成分。而高碱化度(.)条件下,、和的含量分别为.、.和.,中对絮凝、除磷作用不大的占优势,主要包括 结 构 稳 定、难
11、以 解 聚 的 共 聚 物 ()()以及凝胶态()()和()()等。对于 而言,有利于通过化学沉析作用去除水中的可溶性磷,有利表 中、形态分布()()碱化度.于通过电中和、吸附架桥和网捕卷扫等作用吸附去除水中的难溶性磷和有机磷。、碱化度为.条件下的 中化学除磷有效成分(、)明显较多,化学沉析除磷与絮凝吸附共沉淀共同作用,其去浊、除磷性能最佳。.分析表征.分析将适量()混合溶液滴于盖玻片上,在干燥箱中 干燥 ,置于干燥器中 后备用。自制的 粉末直接置于干燥器 后得到样品。用 观测样品的微观结构,结果如图 所示。由 图可以看出,()混合溶液晶型貌相依然为片状晶体结构,而自制 的晶型貌相明显不同于(
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 聚合氯化铝 PAFC 絮凝 制备 及其 应用 欣欣
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。