聚硅酸盐类絮凝剂
聚硅酸盐类絮凝剂的制备及研究
聚硅酸盐类絮凝剂的制备及研究进展过内外学者的广泛重视并得到开发应用,聚硅酸盐类絮凝剂的开发成了研究热点。
通过对几种高分子聚硅酸盐絮凝剂的介绍,分析了它们的制备方法、特点、发展现状及应用。
关键词:聚硅酸盐类絮凝剂;废水处理;无机高分子絮凝剂随着工业的迅速发展,人口剧增,人类赖以生存的水资源日益贫乏。
70年代以来环境保护在世界范围内的兴起,废水处理得到更加广泛的重视,相应也促进了絮凝剂的研究。
絮凝剂可以分为无机、有机和微生物三大类。
有机、微生物的品种很多,但应用不如无机类广。
无机高分子絮凝剂比低分子絮凝剂处理效果好,且生产成本和价格相对较低,因此在水处理中已逐渐成为主流药剂[1]。
聚硅酸金属盐是一类新型复合型无机高分子絮凝剂,是在聚硅酸及传统的铝盐、铁盐等絮凝剂的基础上发展起来的聚硅酸与金属盐的复合产物。
硅是阴离子型,带负电,铝(铁)等金属离子是阳离子带正电。
它们在水溶液中相互结合,成为具有分形结构的聚集体,平均分子量可以高达200万。
这类絮凝剂可以把聚硅酸和聚铝(聚铁)的优势结合起来,充分发挥各自的长处,其絮凝脱稳性能远超过单独的聚硅酸或聚金属离子。
同聚硅酸相比,不但提高了稳定性,也增加了电中和能力;同聚金属离子相比,则增强了吸附架桥能力。
这类絮凝剂絮凝效果好,且易于制备,价格便宜,因此近年来成为国内外无机高分子絮凝剂的研究热点。
1聚硅酸助凝剂在传统的混凝工艺中,聚硅酸可以作为助凝剂与其他金属盐配合,且在处理低浊水的过程中取得了良好的效果。
自二十世纪三十年代后作为絮凝剂开始在水处理领域得到广泛应用。
聚硅酸的传统制备方法是中和法,具体方法是有硅酸钠在加酸条件下水解、聚合反应到一定的中间产物。
戴安邦等认为[2],在不同pH值条件,聚硅酸的聚合存在不同机理,通常在弱碱性或弱酸性条件下,起聚合作用的主要是一价原硅酸离子和原硅酸分子,这两种物质在溶液中存在的数量越多,则聚合的速度越快,因此可以通过控制中和所达到的pH值来控制聚合速度。
聚硅酸硫酸铁絮凝剂的制备及应用
聚硅酸硫酸铁絮凝剂的制备及应用引言水处理是一个至关重要的环境领域,其核心使命是净化水资源,使其达到工业、农业和生活用水的标准。
在这个过程中,一个关键步骤就是絮凝,它被用来有效去除水中的固体颗粒和悬浮物。
聚硅酸硫酸铁,作为一种广受欢迎的絮凝剂,将在本文中进行详细介绍。
水处理的重要性无法被强调过。
随着工业化和城市化的快速发展,水资源的质量和可用性已经成为一个全球性的问题。
为了满足工业、农业和生活用水的需求,水处理成为了不可或缺的一部分。
通过一系列物理、化学和生物过程,水处理技术可以有效地去除水中的各种污染物,包括固体颗粒、有机物、重金属和微生物等,从而确保水质的安全和可用性。
絮凝是水处理中的一个关键步骤,它通过添加絮凝剂来促进水中的颗粒和悬浮物聚集在一起,形成大的絮状物,从而可以更容易地通过沉降或过滤去除。
如果没有这个过程,许多固体物质将仍然存在于水中,影响水质。
聚硅酸硫酸铁是一种常用的絮凝剂,它由硅酸盐和硫酸铁反应形成。
这种物质具有很好的絮凝性能,能够有效地去除水中的固体颗粒和悬浮物。
它的使用可以大大提高水处理的效率和质量,是水处理过程中的一个重要工具。
此外,聚硅酸硫酸铁还具有一些其他的优点。
例如,它可以在广泛的pH范围内使用,具有很好的稳定性;它的制备过程相对简单,成本较低;最重要的是,它对环境的影响较小,可以有效地保护水资源。
总的来说,水处理是保护和利用水资源的关键环节,而絮凝是水处理中的重要步骤之一。
聚硅酸硫酸铁作为一种常用的絮凝剂,具有优秀的性能和广泛的应用前景。
通过使用这种物质,我们可以更有效地去除水中的污染物,提高水质,满足工业、农业和生活用水的需求。
同时,它也为我们提供了一个解决全球水资源问题的有效工具。
第一部分:聚硅酸硫酸铁的制备聚硅酸硫酸铁的制备通常包括以下步骤:1. 准备硫酸铁溶液起初,需要将硫酸铁固体加入适量的水中,搅拌溶解,以制备硫酸铁溶液。
这是合成聚硅酸硫酸铁的基础材料。
聚硅酸盐无机高分子絮凝剂的制备及应用研究
的共混物,而是与硅酸酸共同形成了无定形聚合物。
关 键 词:无机高分子絮凝剂;聚硅酸硼铁锌;稳定性;制备;应用 研究类型:应用研究
Subject
: Preparation and Performance of a Novel Inorganic Polymer Flocculant-polysilicic Containing Boron Acid Ferrir and Zinc Sulfate
Keywords : Composite inorganic polymer flocculant
Stabiliy Preparation Appliance
Polysilicate-boron-ferrir-zinc
Thesis
: Application Research
1 前言
1 前言
1.1 研究的科学依据和意义
西安科技大学 硕士学位论文 聚硅酸盐无机高分子絮凝剂的制备及应用研究 姓名:蔡倩倩 申请学位级别:硕士 专业:环境工程 指导教师:刘转年 @
论文题目:聚硅酸盐无机高分子絮凝剂的制备及应用研究 专 业:环境工程 (签名) (签名)
硕 士 生:蔡倩倩 指导老师:刘转年
摘
要
絮凝过程是水处理工艺中应用最普遍的环节之一,在使用该法处理废水时,药剂费 用占处理成本的 50%以上。聚硅酸盐絮凝剂作为一种新型的无机高分子絮凝剂,其效果 好,成本低,电性中和及吸附能力强,受到研究和开发絮凝剂人员的关注。本文制备了 新型的无机高分子絮凝剂聚硅酸硼铁锌(PSBFZ),并对其合成工艺、性能、应用及絮 凝机理进行了研究,得出结论如下: 1、 采用共聚法制得了聚硅酸硼铁锌 (PSBFZ) 絮凝剂, 并与制得的聚硅酸铁 (PSF) 、 聚硅酸铁锌(PSFZ)、聚硅酸硼铁(PSBF)絮凝剂进行色度、浊度、稳定性的比较, 表明了 PSBFZ 絮凝剂良好的性能, 考察了硅酸钠溶液浓度、 硅酸聚合时间、 聚合 pH 值、 Fe/Si、Zn/Si、B/Si 对絮凝效果和稳定性的影响。通过正交实验和单因素实验确定了制 备最佳工艺条件: 硅酸钠溶液浓度为 0.5mol/L, 聚合时间为 130 分钟, 聚合 pH 值为 2.2, 陈化时间为 48 小时,B/Si 为 0.4 ,Fe/Si 为 1.5,Zn/Si 为 1.5。 2、将 PSBFZ 絮凝剂与聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铁(PFS)、聚硅酸铁(PSF) 相比:(1)该产品稳定性好,自然状态下存放 4 个月形态及性能几乎没有变化。(2) 在水样 pH 为 5~10 的范围,有良好的除浊、除色能力。pH 为 8 时,去除率最好,浊度 去除率为 99.6%,色度去除率为 99.4%。(3)处理水的最佳温度为 5~40℃。(4)该产 品所形成的絮体粗大而且密实,较 PAC 和 PFS 絮凝剂的絮体沉降速度快。(5)PSBFZ 絮凝剂较其他三种絮凝剂投加量小,絮凝效果好。 3、 分别考察了 PSBFZ 对印染废水、 微污染景观水、 垃圾渗滤液等水样的絮凝效果。 在最佳处理条件下,对于印染废水污染,脱色率为 95.4%,COD 去除率达到 92.2%;对 于城市微污染景观水, COD 去除率为 88.1%, 除浊率达到 99.3%; 对于垃圾渗滤液废水, 脱色率达到 90.1%, COD 去除率达到 67.4%。 PSBFZ 的絮凝效果优于 PFS、 PAC 和 PSFS, 是一种高效低耗的无机高分子絮凝剂。 4、用红外光谱和 X-射线衍射分析仪对 PSBFZ 絮凝剂进行了结构分析。 红外光谱 分析表明,铁、锌、硼离子通过氧桥或羟桥与聚硅酸成键,形成长链的带正电的大分子, 提高了絮凝性能,延长了凝胶时间。X-射线衍射图谱分析表明,PSBFZ 絮凝剂并非简单
无机高分子复合絮凝剂聚合硅酸氯化铁性能研究
第 2 卷第 6 2 期
20 0 6年 l 月 1
齐 齐 哈 尔 大 学 学 报
J u n l fQiiar ie st o r a qh v r i o Un y
V0. 2No6 1 . . 2
N v 0 o 0 6 。
无机高分子复合絮凝剂聚合硅酸氯化铁性能研究
汪建新
( 齐齐哈尔大学化学与化学1 程学 院 ,黑龙江 齐齐哈尔 1 10 二 6 0 6)
:
摘要’ 本文对聚硅酸氯化铁反应条件 ,以及各反应 因素对其 絮凝 能力 影响的进行 了研 究 , : 并利用齐齐 哈尔市嫩江
水对絮 凝能力进 行评测。 确定聚 硅酸氯化铁的 最佳反 应条件及原料配比。 所合成的 对嫩江水 CD 产品 O 去除率可达
,
聚合硅酸盐是一类新型高分子无机絮凝剂 ,该类絮凝剂具有电中和及架桥功能 ,它的凝聚 一 絮凝过程
是对水体中颗粒物的电中和与黏附架桥两种作用的综合体现,具有良好的絮凝效果。并目易 于制备i价格
便宜 , 在水处理絮凝剂领域的研究较为重要川 。
聚合硅酸盐复合絮凝剂主要以铁系和铝系为主要研究对象 。铝系絮凝剂水处理后水体中残 留韵铝离 子对人体的健康造成危害,铁系絮凝剂因其高效安全 、廉价 的特点引起广泛 的关注p 。 ’
1 . 残余 铁 离子量 的测 量 .3 2
按照 .2 1 . 步骤中取得水样 ,采用邻菲哕啉比色法进行测量残余 F 离子浓度 2 e 。
2 结果 与讨论
21 反 映条 件对 絮凝剂 性能 的影 响 .
2 . F/i . 1 eS 含量比对絮凝剂性 能的影响 1 按照絮凝剂中 n e n i ( ) () F /S 分别为 O 、1 、1 、 .、 .合成聚合硅酸氯化铁, . . . 2 2 5 O 5 0 5 聚硅酸 中 S 2 i 含量为 1 0 %, 并在一定温度下熟化 1。取嫩江水进行絮凝实验 ,结果如图 1 h 。从 图中可以得知 ,随着 n e n i ( )() F / S 的增加 , 絮凝剂除浊效果也随之增大,但增加到一定程度以后 , 絮凝剂的除浊效果反而下降 , O C D的去除率也成这 样的变化趋势 ,如图 2 。因此 , ( ) ( ) nF / S 的比例选取 1 。 en i . 5
絮凝剂的工作原理
絮凝剂的工作原理绪论:絮凝剂是一种常用的水处理剂,广泛应用于水处理、污水处理、纸浆和造纸工业等领域。
它能够有效地将悬浮在水中的微小颗粒结合成较大的絮凝物,从而便于沉淀和过滤,提高水质。
一、絮凝剂的分类根据其化学性质和用途,絮凝剂可以分为无机絮凝剂和有机絮凝剂两大类。
1. 无机絮凝剂无机絮凝剂主要包括铝盐类、铁盐类和硅酸盐类等。
其中,铝盐类絮凝剂如聚合氯化铝(PAC)、硫酸铝等,通过与水中的颗粒物发生化学反应,形成沉淀物,从而实现絮凝的效果。
铁盐类絮凝剂如聚合硫酸铁、聚合氯化铁等,通过与水中的颗粒物结合形成絮凝物。
硅酸盐类絮凝剂如硅酸铝钠、硅酸铝钙等,通过吸附和凝聚作用将颗粒物结合成絮凝体。
2. 有机絮凝剂有机絮凝剂主要包括聚合物絮凝剂和有机高分子絮凝剂。
聚合物絮凝剂如聚丙烯酰胺(PAM)、聚乙烯醇等,通过在水中形成大分子结构,与颗粒物发生物理吸附和凝聚作用,使其结合成絮凝物。
有机高分子絮凝剂如聚合氯化铝聚合物(PAC-PAM)、聚合硫酸铁聚合物等,是将无机絮凝剂与聚合物絮凝剂复配而成,具有较好的絮凝效果。
二、絮凝剂的工作原理絮凝剂的工作原理主要包括物理吸附、化学反应和凝聚作用三个方面。
1. 物理吸附絮凝剂中的聚合物或无机盐会在水中形成大分子结构,具有较大的比表面积,能够吸附水中的微小颗粒。
这种物理吸附作用可以增加颗粒之间的接触机会,促进颗粒的结合。
2. 化学反应无机絮凝剂通过与水中的颗粒物发生化学反应,形成沉淀物或结合物。
例如,聚合氯化铝会与水中的碱性物质反应生成氢氧化铝沉淀,从而将颗粒物结合成絮凝体。
3. 凝聚作用絮凝剂中的聚合物或无机盐通过与水中的颗粒物发生凝聚作用,使其结合成较大的絮凝物。
这种凝聚作用可以增加颗粒的质量和体积,使其易于沉淀和过滤。
三、絮凝剂的应用絮凝剂广泛应用于水处理、污水处理、纸浆和造纸工业等领域。
1. 水处理在水处理中,絮凝剂可以用于去除水中的悬浮物、有机物和色度物质,提高水的透明度和水质。
不同絮凝剂处理焦化废水的研究
第甜卷
第 1 期
20 0 2年 2月
不 同絮 凝 剂处 理 焦 化废 水 的 研 究
马英歌 张 清友 贾汉 东 樊耀 亭 , , , , 张瑞琴 , 童张 法
(. 州 大学 化 学 化 工 学 院 , 郑 州 4 0 5 ; 南 省 基 础 及 应 用 科 学 研 究 所 , 郑 州 4 0 5 ; 1郑 50 2河 5 02 2 河 南 省 安 阳钢 铁 集 团 安 全 环 境 保 护 部 . 安 阳 4 5 0 ;. 西 太 学 化 学化 工 学 院 , 南 宁 5 0 0 ) . 5 04 3 广 30 4
摘 要 相同条件下用 3 常用 的聚硅酸盐类絮凝荆 (A S PS ,F C 和高铁酸钠 ( aFO ) 理焦化废水 , 种 P S .ZS P S ) N e 处 实验结果表
明 , 聚硅 酸 铝 在 去 浊 方 面 优 于 高 硅 酸 钠 外 - 铁 酸 钠 无 论 在 c( 色 度 去 除 率盈 固 体 悬 浮 物 生 成 量 等 方 面 均 优 于 聚 硅 酸盐 类 絮 豫 高 ) m
Ch emialEn ne rn ・Zh n ho n v r iy,Zhe gzho ,4 05 c gi e i g e gz u U i e st n u 50 2
Ab ta t o k n s e t rwa r a e y P s r c C c i g wa t wa e st e t d b AS PZ S, S n o i m e r t ,r s e tv l .Ex e [ n 2 S, S PF C a d s d u f ra e e p c ie y pr me — t lr s l i d c t d,f r a e wa u e i rt a h t e I c u a t ,et e n t e COD , e r l m c e c ri h a e u t n ia e e r t s s p r h n t e o h rf c l n s i ri h o o h , F mo a e i n y o n t e c r m8 a d S e v l fiin s h o n S r mo a f e de .On y t ePAS  ̄ 8 e t rt a h o i m e r t n t et r iiy r mo a e f e c l h S - sb te h n t e s d u f r a e i h u b dt e r ] fi . —
聚硅酸铝铁絮凝剂的制备与应用研究
未来展望
未来对于聚铁基复合絮凝剂的研究将主要集中在以下几个方面:1)优化制 备工艺,提高生产效率;2)研究其结构与性能的关系,以实现更精准的设计和 优化;3)研究和改进其应用条件和范围,以提高其在各种不同水质和水处理要 求下的效果;4)
研究其作用机理和絮凝机制,以更深入地理解其工作原理;5)探索新型的 聚铁基复合絮凝剂,以满足日益严格的环保要求和更高的处理效率需求。
实验结果表明,反应温度和压力的提高有利于聚硅酸铝铁絮凝剂的聚合反应, 从而提高产率。但过高的反应温度和压力会导致副反应增多,影响产品的品质。 因此,选择适宜的反应温度和压力至关重要。
3、反应时间对制备工艺的影响 反应时间的增加会使聚硅酸铝铁 絮凝剂的聚合程度提高
31、聚硅酸铝铁絮凝剂的应用效 果
应用研究
聚铁基复合絮凝剂在水处理、冶金、纺织等行业具有广泛的应用。在污水处 理领域,聚铁基复合絮凝剂可以有效地去除水中的有机物、悬浮物、重金属离子 等杂质,提高水质;在冶金领域,聚铁基复合絮凝剂可用于提取和分离金属离子; 在纺织领域,聚铁基复合絮凝剂可用于染料废水的脱色处理。
结论
聚铁基复合絮凝剂作为一种高效、环保的絮凝剂,在各个领域的应用显示出 广阔的前景。然而,其制备和应用的机理仍需进一步深入研究,以提高其制备效 率和絮凝效果。此外,聚铁基复合絮凝剂的生物降解性和环境影响也需要进一步 探讨,以便更好地实现环保和可持续发展的目标。
2、实验设备
实验所需设备包括电子天平、搅拌器、温度计、高压反应釜等。
3、制备工艺
(1)按照一定比例将无机盐类、聚合剂和稳定剂溶解于水中,得到混合溶液。 (2)将混合溶液放入高压反应釜中,在一定温度和压力下反应一定时间。 (3)反 应结束后,冷却至室温,得到聚硅酸铝铁絮凝剂。
化学絮凝剂分类(含阴阳离子絮凝剂)
无机絮凝剂按其分子量的大小可分为低分子絮凝剂和高分子絮凝剂两大类。
低分子絮凝剂价格低、货源充足、但因其用量大、残渣多、效果差,故无机絮凝剂的发展已经基本上完成了低分子向高分子的转变。
现常用的无机高分子絮凝剂有聚合铝类絮凝剂、聚合铁类絮凝剂和活性硅酸类絮凝剂以及复合絮凝剂四大类。
(1)聚合铝类絮凝剂(如聚合氯化铝,硫酸铝等)聚合铝水解产生高价离子,形成各种类型的羟基多核络合物。
它们通过羰基式桥联作用,处于亚稳定状态。
而OH-与Al3+的比值[2](一般称盐基度或碱基度)对絮凝效果影响很大。
通常盐基度越高,絮凝效果越强,但过高则本身易生成难溶的氢氧化铝沉淀,导致絮凝效果降低。
研究表明,盐基度在7 5%-85%时最佳,此时絮凝体产生快,颗粒大而重,沉淀性能好。
聚合铝具有投药量少、沉降速度快、颗粒密实、除浊、除色效果明显等特点。
在工业水处理中得到广泛的应用[3]。
值得注意的是铝,尤其是活性铝,毒性较大,同时聚合铝制备方法不完善,致使较多水解铝的微细颗粒存在于溶液中,这在一定程度上限制了聚合铝的使用。
通过改善混凝反应条件,延长慢速混凝时间,能有效降低水中铝的含量。
(2)聚合铁类絮凝剂(如聚合硫酸铁等)聚合铁是另一新型无机絮凝剂,絮凝机理与聚合铝类似。
其主要类型有聚硫酸铁、聚氯化铁、聚氯化硫酸铁等等。
聚氯化硫酸铁除具有铝盐类无机高分子絮凝剂特点外,还具有价格低、pH值适用范围宽等特点。
但是总体来说,聚合铁需要较低的盐基度,一般须将OH-/Fe3+比值控制在8%~1 5%。
超出此范围,铁水解反应突变,从高价聚合态羟基络离子转化成低价聚合态胶凝产物。
且聚合铁产品稳定性差,聚合几个小时至一周内即转向沉淀,絮凝效果降低,故其用量远不及聚合铝。
(3)活性硅酸类絮凝剂活性硅酸也是一种重要的无机高分子絮凝剂,它来源广、价格低廉、无毒、且絮凝、助凝效果好,尤其对于低温低浊水的混凝处理这一净水处理中的难题有着显著的特性[4],在国内外引起足够重视。
含钛聚硅酸盐絮凝剂的合成及处理压裂返排液研究
含钛聚硅酸盐絮凝剂的合成及处理压裂返排液研究江南1,2,雒鹏飞3,童志明1,2,陈武1,2(1.长江大学化学与环境工程学院,湖北荆州434023;2.中国石油HSE 重点实验室(长江大学),湖北荆州434023;3.中石化第十建设有限公司,山东青岛266555)[摘要]为了得到处理压裂返排液的优良絮凝剂,采取共聚法分别合成聚硅酸硫酸钛(PTSS )、聚硅酸硫酸钛铝(PTAS )、聚硅酸硫酸钛铁(PTFS )。
考察了n (金属)∶n (硅)、n (钛)∶n (金属)、熟化时间、投加量对合成絮凝剂性能的影响,并分别采取正交实验得到最佳合成条件。
结果表明,PTAS 的处理效果最好,去浊率为99.28%,TOC 去除率为69.63%,COD 去除率为78.51%。
絮凝剂的结构、形貌、絮凝机理的研究结果表明,絮凝剂中有Ti —O —Si 键、Al —O —Si 键和Fe —O —Si 键形成,絮凝剂的表面结构显著改变,孔隙度增大;PTAS 产生的絮体尺寸及分形维数更大,因此其絮凝效果更好。
[关键词]压裂返排液;聚硅酸盐絮凝剂;絮凝性能[中图分类号]X703.1[文献标识码]A[文章编号]1005-829X (2021)05-0073-07Synthesis of titanium containing polysilicate flocculantand treatment of fracturing flowback fluidJiang Nan 1,2,Luo Pengfei 3,Tong Zhiming 1,2,Chen Wu 1,2(1.School of Chemical and Environmental Engineering ,Yangtze University ,Jingzhou 434023,China ;2.HSE Key Laboratory of Petro China Company Limited (Y angtze University ),Jingzhou 434023,China ;3.Sinopec Tenth Construction Company Limited ,Qingdao 266555,China )Abstract :In order to obtain excellent flocculants for treating fracturing flowback fluid ,PTSS ,PTAS and PTFS weresynthesized by copolymerization respectively.The effects of n (metal )∶n (silicon ),n (titanium )∶n (metal ),curing timeand dosage on the performance of synthetic flocculant were investigated ,and the optimum synthesis conditions were obtained by orthogonal test.The results showed that the treatment effect of PTAS was the best ,the removal rate of tu ⁃rbidity ,TOC and COD is 99.28%,69.63%,and 78.51%.The results of structure ,morphology and flocculation mecha ⁃nism of the flocculant showed that Ti —O —Si ,Al —O —Si and Fe —O —Si bonds were formed in the flocculant.Thesurface structure of the flocculant changed obviously and the porosity increased.The size and fractal dimension of the flocs produced by PTAS were larger ,so the flocculation effect was better.Key words :fracturing flowback fluid ;polysilicate flocculant ;flocculation performance压裂是油气井增产的主要措施之一〔1〕。
聚硅酸盐类絮凝剂
这两个你们自己商量一下看各自做哪个:1:淀粉衍生物絮凝剂(这是有机高分子絮凝剂,其衍生物可以使用丙烯酸,丙烯酰胺等等)2:聚硅酸盐类絮凝剂(这是无机高分絮凝剂,其中的盐类可以是铝盐,铁盐等等)先去查相应的资料,然后自己确定具体的淀粉衍生物和聚硅酸盐类。
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总结好后把你的实验思路或者说你想做哪些方面的性质测试于下周二告诉我……论文不能抄袭,实验部分参考大量的文献后做一定的改进,数据一定要自己做;前沿部分也要总结,如果将来一旦查出重复率过高,是会被取消学位的……聚硅酸硫酸锌絮凝剂的制备和性能研究在各种水处理方法中,絮凝法是一种应用最广、成本最低、最常用的处理方法,而高效絮凝剂的研制是絮凝法的核心问题。
本文是研制一种聚硅酸金属盐絮凝剂——聚硅酸硫酸锌(PZSS),以水玻璃和硫酸锌为原料来制备,制备方法是:用水玻璃在酸性条件下制备聚硅酸,然后在活化一段时间的聚硅酸中加入ZnSO_4,使聚硅酸和ZnSO_4反应制备得到PZSS。
在PZSS的制备过程中,考察了SiO_2浓度(%)、Zn~(2+)/SiO_2摩尔比、反应时间及活化时间各因素对PZSS絮凝性能的影响,并对提高PZSS稳定性的方法进行了讨论,得到了PZSS的最佳制备条件。
同时,讨论了影响PZSS絮凝作用效果的工艺条件,并与聚硅酸硫酸铁(PFSS)和聚硅酸硫酸铝(PASS)絮凝剂进行了絮凝、脱色、除油、除CODcr的比较试验。
本文还对PZSS的絮凝机理作了初步探讨。
聚硅酸硫酸铝絮凝剂铝硅间的相互作用及其絮凝机理从硅酸的聚合机理及铝盐性质出发,提出了铝盐与聚硅酸颗粒间的作用模型;并利用Zeta电位测定及红外技术对聚硅酸硫酸铝絮凝剂(简称PSAS)的絮凝机理加以分析探讨 .结果表明在废水中絮凝剂与废水胶体颗粒间几乎不起化学反应,而主要以物理作用的形式相结合 .无机高分子复合絮凝剂的研制趋向复合型无机高分子絮凝剂的研制在我国成为一种发展趋势,对其需要有科学的认识。
聚合硅酸盐混凝剂在污水深度处理中的应用研究
聚合硅酸盐混凝剂在污水深度处理中的应用研究何江通;朱群华;周秀秀;刘畅【摘要】通过复合法制备了几种不同金属离子配比的聚合硅酸盐混凝剂,对比了聚合硅酸盐混凝剂与常规混凝剂在处理城镇污水厂尾水时,深度除磷、除浊和去除CODCr的性能.结果表明,聚硅酸铝铁的n(Al): n(Fe)=1: 1时,较其他配比的混凝剂对总磷的去除率高,而且聚硅酸铝铁(n(Al): n(Fe)=1: 1)比聚硅酸镁铁(n(Mg):n(Fe)=1: 1)和氯化铁的混凝效果和沉降性能均更好.在聚硅酸铝铁(n(Al): n(Fe)=1: 1)投加量为60 mg/L时,总磷的质量浓度为0.96 mg/L、CODCr的质量浓度为32 mg/L的城镇污水厂尾水处理后水质可达到GB 3838—2002《地表水环境质量标准》中Ⅲ类标准.%Polysilicate coagulants with several kinds of metal irons ratios were prepared by composition. The performance of polysilicate coagulants and conventional coagulants on advanced removal of phosphorus, tur-bidity and CODCrwhen treating tail water of municipal sewage treatment plant were compared.The results showed that,among polysilicate aluminium ferric(n(Al): n(Fe)=1: 1),poly ferric magniesum silicate(n(Mg): n(Fe)=1: 1)and ferric chloride, the polysilicate aluminum ferric(n(Al): n(Fe)= 1: 1)could get the highest total phosphorus removal rate, and its coagulation effect and sedimentation effect were also the best. Using polysilicate aluminium ferric(n(Al): n(Fe)=1: 1)to treat municipal wastewater treatment plant tail water which contains 0.96 mg/L of total phosphorus and 32 mg/L of CODCr, when the coagulant dosage was 60 mg/L, the quality of the effluent water reached the requirement of grade Ⅲ in GB 3838—2002 Environmental Quality Standards for Surface Water.【期刊名称】《工业用水与废水》【年(卷),期】2018(049)001【总页数】5页(P12-15,23)【关键词】深度处理;混凝剂;聚硅酸铝铁;聚硅酸镁铁【作者】何江通;朱群华;周秀秀;刘畅【作者单位】广州中滔环境研究院有限公司,广州510006;广东省重工建筑设计院有限公司,广州510670;环境保护部华南环境科学研究所,广州510655;环境保护部华南环境科学研究所,广州510655【正文语种】中文【中图分类】X703.5磷污染是造成水体富营养化的关键因素。
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这两个你们自己商量一下看各自做哪个:1:淀粉衍生物絮凝剂(这是有机高分子絮凝剂,其衍生物可以使用丙烯酸,丙烯酰胺等等)2:聚硅酸盐类絮凝剂(这是无机高分絮凝剂,其中的盐类可以是铝盐,铁盐等等)先去查相应的资料,然后自己确定具体的淀粉衍生物和聚硅酸盐类。
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总结好后把你的实验思路或者说你想做哪些方面的性质测试于下周二告诉我……论文不能抄袭,实验部分参考大量的文献后做一定的改进,数据一定要自己做;前沿部分也要总结,如果将来一旦查出重复率过高,是会被取消学位的……聚硅酸硫酸锌絮凝剂的制备和性能研究在各种水处理方法中,絮凝法是一种应用最广、成本最低、最常用的处理方法,而高效絮凝剂的研制是絮凝法的核心问题。
本文是研制一种聚硅酸金属盐絮凝剂——聚硅酸硫酸锌(PZSS),以水玻璃和硫酸锌为原料来制备,制备方法是:用水玻璃在酸性条件下制备聚硅酸,然后在活化一段时间的聚硅酸中加入ZnSO_4,使聚硅酸和ZnSO_4反应制备得到PZSS。
在PZSS的制备过程中,考察了SiO_2浓度(%)、Zn~(2+)/SiO_2摩尔比、反应时间及活化时间各因素对PZSS絮凝性能的影响,并对提高PZSS稳定性的方法进行了讨论,得到了PZSS的最佳制备条件。
同时,讨论了影响PZSS絮凝作用效果的工艺条件,并与聚硅酸硫酸铁(PFSS)和聚硅酸硫酸铝(PASS)絮凝剂进行了絮凝、脱色、除油、除CODcr的比较试验。
本文还对PZSS的絮凝机理作了初步探讨。
聚硅酸硫酸铝絮凝剂铝硅间的相互作用及其絮凝机理从硅酸的聚合机理及铝盐性质出发,提出了铝盐与聚硅酸颗粒间的作用模型;并利用Zeta电位测定及红外技术对聚硅酸硫酸铝絮凝剂(简称PSAS)的絮凝机理加以分析探讨 .结果表明在废水中絮凝剂与废水胶体颗粒间几乎不起化学反应,而主要以物理作用的形式相结合 .无机高分子复合絮凝剂的研制趋向复合型无机高分子絮凝剂的研制在我国成为一种发展趋势,对其需要有科学的认识。
以聚硅酸加强铝、铁聚合物的粘结聚集能力时,要同时考虑其电中和能力的减弱,达到净增絮凝效果。
实验表明,聚合硅酸铁、聚合硅酸铝都符合这一规律,它们大多是以卷扫絮凝方式发挥作用。
铝离子与聚硅酸的相互作用本文应用核磁共振技术及化学分析方法研究了铝离子与聚硅酸之间的相互作用情况;借助于微电泳技术测定了含铝离子的聚硅酸絮凝剂在不同pH值条件下水解沉淀物的表面ζ电位变化情况;借助于透射电镜手段及静置观察方法考察了铝离子含量对聚硅酸胶凝作用的影响。
实验结果表明,聚硅酸对铝离子具有一定的螯合(络合)和吸附作用,但二者之间不存在定量的作用关系,而是聚硅酸对铝离子的作用量随着铝离子含量的增加而增加。
铝离子影响聚硅酸的胶凝时间,适量的铝离子的存在可延长聚硅酸的胶凝时间。
聚硅酸的存在影响铝离子在不同pH值下的水解沉淀物的ζ电位值,使得达到零电位状态时的pH值向低pH值方向移动。
聚硅离子与聚铝离子在稳定胶体中的相互作用稳定胶体态的硫硅聚铝和氯硅聚铝是性能优良的絮凝剂,体系中含有聚硅离子和聚铝离子.红外光谱测试固有的Si—O特征峰随聚铝离子的引入逐渐衰减,变成较宽的带,聚硅离子与聚铝离子间存在着一种非离子性的健合作用,电镜摄像观察证实了这一结论.将聚硅酸分别加入到碱式硫酸铝、碱式氯化铝中能制得PASS和PASC,在这类体系中聚铝离子与聚硅离子间发生电性作用,形成胶体态的分散体系,它的脱稳倾向超过单独的聚铝离子和聚硅离子,具有优异的絮凝性「“,因此,获得这种稳定胶体分散体系的研究,一直受到人们的待别重视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。
聚硅酸是由硅酸钠在加酸条件下水解聚合反应到一定程度的中间产物,是一种无机高分子物质.聚硅酸由于价格便宜,来源广,无毒,在水处理中可用作絮凝剂或助凝剂,它起絮凝作用主要是靠这种具有一定聚合度的产物起作用的,这种中间产物其组分特征,如电荷,大小,结构取决于水解反应起始···新型无机高分子絮凝剂在制革废水处理中的应用研究本文介绍了一种新型无机高分子絮凝剂—硅钙复合型聚合氯化铝铁在制革废水处理中的应用。
结果表明该产品对废水的浊度去除率为99%,SS去除率为95%,COD去除率为90%,对C的去除率为85%左右,最佳使用pH值为6.0-9.0,最佳投药量为0.35-0.40g/l,最佳混凝时间为15~20分钟,在同样条件下各项性能均优于PAC2倍以上。
同时该絮凝剂还可用于生活饮水,生产用水及其它废污水的处理净化,效果优良。
新型无机高分子絮凝剂一硅钙复合型聚合氯化铝铁是我们最新研制的一种紫凝剂(CN93119515.2),它的特点是在聚合铝(PAC)和聚合铁(PFS)的基础上,经化学合成使产品的聚合度和电行数进一步增大,性能与PAC,PFS相比更加优越。
含铝离子的聚硅酸絮凝剂研究以硅酸钠、硫骏、硫酸铝为原料制备含右铝离子的聚硅酸絮凝剂(简称PSAA),试验它的絮凝特性及影响因素,并与聚合氯化铝(简称PAC)的絮凝效果进行比较。
实验结果表明,铝离子的含量对PSAA的絮凝特性影响很大,当Al~(3+)/siO_2的摩尔比为1时絮凝效果最好,在pH=5—10的范围内,PSAA具有良好的絮凝效果。
与PAC相比,PSAA具有絮凝效果好、价格低廉、适用的pH范围较宽等特点活性二氧化硅(即一种特殊形式的聚硅通过控制pH值制备了具有一定聚合度的聚酸)在水质净化处理中作为助凝剂已得到较硅酸,然后加人适量的硫酸铝,制备了含有适广泛使用.活性二氧化硅通常用水玻璃加酸量铝离子的聚硅酸絮凝剂(简称PsAA).为的方法制成,此法制备活性二氧化硅的关键···不同絮凝剂处理焦化废水的研究相同条件下用3种常用的聚硅酸盐类絮凝剂(PASS,PZSS,PFSC)和高铁酸钠(Na2 Fe O4 )处理焦化废水,实验结果表明,除聚硅酸铝在去浊方面优于高铁酸钠外,高铁酸钠无论在CODCr、色度去除率及固体悬浮物生成量等方面均优于聚硅酸盐类絮凝剂··新型无机高分子混凝剂处理含氟废水的实验研究含氟工业废水危害大,处理困难,采用新型无机高分子混凝剂能有效降低废水中的氟。
本文在实验条件下制备了不同金属离子的聚硅酸氯化物,考察了pH值,混凝剂用量,碱化度B和Fe(Al) /A物质的量比对除氟率的影响,并利用红外光谱和透射电镜对混凝机理进行探讨。
含氟废水的处理方法主要有混凝法、吸附法、离子交换法、电凝聚法和膜法等[1~ 4 ] 。
混凝法是目前水处理工艺应用最广泛的方法之一。
但常规的混凝剂(如铁盐、铝盐)成本高,效果不太理想。
聚硅酸金属盐类混凝剂作为新型无机高分子水处理剂,同时具有电中和及吸附架桥作用。
聚硅铁对含磷废水的处理聚硅酸铁铝在城市污水深度处理中的应用研究采用传统活性污泥法处理城市污水,其出水CODCr、色度、SS等指标往往低于国家一级排放标准。
采用一种新型高效的混凝剂—聚硅酸铁铝(PSAF)对城市污水用于传统活性污泥法处理后的深度处理,可有效地除掉余下的污染物质。
试验结果表明,在聚硅酸铁铝投加量为200mg/L,pH值为6.0,沉降时间为60 min的条件下,混凝效果最佳,浊度去除率为92%左右,色度去除率为88%左右,CODCr去除率为82%左右,悬浮物SS 去除率为91%左右。
并将该种混凝剂应用于生产性试验,结果非常满意,被处理后的污水完全可以回用。
煤矸石基混凝剂在制革废水处理中的应用用煤矸石及硫铁矿烧渣作原料制备了一种高效复合混凝剂聚硅酸铝铁(PSAF),并将其用于制革废水的处理。
结果表明:在pH6~9范围内,PSAF混凝剂对废水有较好的处理效果。
在常温、pH7~8、PSAF混凝剂用量为70mg/L条件下,S2-、SS、CODCr和Cr3+的去除率分别为90.4%、87.5%、84.5%和80.6%;温度对CODCr去除率的影响不大;与传统混凝剂Al2(SO4)3和FeCl3相比,PSAF混凝剂具有混凝沉降速度快、处理废水后水中残余量低、处理废水费用低等特点。
文中还探讨了混凝剂对制革废水的混凝沉降机理。
复合混凝剂的制备及其对印染废水的处理为提高混凝剂对印染废水的处理效果,用煤矸石和硫铁矿烧渣作原料制备一种无机高分子混凝剂聚硅酸铝铁(PSAF),并将其用于印染废水的处理。
结果表明:pH值为6~9范围内,PSAF混凝剂对印染废水有很好的处理效果;在常温,pH值为7.2,PSAF混凝剂质量浓度为75 mg/L的条件下,SS、色度及CODCr的去除率分别为94.1%、88.6%和81.2%;与传统混凝剂PAC(聚合氯化铝)和PFS(聚合硫酸铁)相比,PSAF混凝剂具有混凝沉降速度快,污泥体积小,处理废水后水中残余量低,处理费用低等特点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SiO2 3.0 % ,用硫酸调节pH值至4 .5 ,放置不同时间使其聚合,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。
将其用于商品砼废水的处理,当硅酸聚合时间为14 5min时,所制备的聚硅氯化铝(PASC)絮凝剂的除浊率高达97%。
主要研究聚硅酸盐絮凝剂的不同盐类的性质,制备方法。
应用条件。
对不同处理物的条件,影响因素!。