新型無機(jī)高分子絮凝劑聚硅酸鐵鎂的制備及性能研究.pdf

1、在水處理過程中，絮凝作為一種有效的預(yù)處理方法已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。國內(nèi)外在絮凝劑研制和應(yīng)用方面的發(fā)展十分迅速，總的發(fā)展方向是由低分子量到高分子量、由簡單到復(fù)合。鋁鹽和鐵鹽類無機(jī)高分子絮凝劑是近年來使用比較廣泛的絮凝劑，但其作為主流絮凝劑在使用中發(fā)現(xiàn)仍存在一些缺點。為了進(jìn)一步改善其性能，人們對以鋁鹽和鐵鹽為基礎(chǔ)的復(fù)合絮凝劑給予了越來越多的關(guān)注。其中將金屬鹽引入到聚硅酸所得藥劑稱為聚硅酸金屬鹽廢水處理藥劑，它兼有電中和與吸附架橋作用，是水處

2、理領(lǐng)域中一類新型的、高效的無機(jī)高分子絮凝劑。 本文研究了聚硅酸鐵鎂絮凝劑(Poly ferric magniesum silicate簡稱PFMS)的制備條件，并采用儀器分析和化學(xué)分析相結(jié)合的方法，研究了其物化特性。主要研究內(nèi)容如下： 1.以硅酸鈉、硫酸鐵、硫酸鎂等為原料，采用復(fù)合共聚法，首次制備了PFMS研究了硅/金屬摩爾比(Si/M)、硅含量(nSiO2)、鐵/鎂摩爾比(Fe/Mg)及堿用量(OH/M)等因素對絮凝劑

3、性能及穩(wěn)定性的影響； 2.利用Fe-Ferron逐時絡(luò)合比色法研究了PFMS中鐵的形態(tài)分布； 3.利用紅外光譜分析法和X-射線衍射法對聚硅酸與Mg(II)、Fe(III)及其水解產(chǎn)物間的相互作用進(jìn)行了分析；利用透射電境觀察了PFMS的結(jié)構(gòu)形態(tài)； 4.以印染廢水為處理對象，通過混凝攪拌試驗，系統(tǒng)地分析了PFMS的絮凝性能，并與聚合氯化鋁(PAC)、聚合硫酸鐵(PFS)及自制聚合硅酸鐵(PFSS)等常規(guī)絮凝劑進(jìn)行比較

4、，考查了PFMS在去除色度、化學(xué)需氧量(CODCr)等方面的特點，探討了PFMS的絮凝機(jī)理。 通過上述研究，得到如下主要結(jié)論： 1.PFMS的絮凝及穩(wěn)定性試驗結(jié)果表明，絮凝劑的穩(wěn)定性隨nSiO2、Si/M比、Fe/Mg比以及OH/M比的降低而升高；絮凝性能隨nSiO2的增加而提高，隨堿用量的增加絮凝性能先增加后降低；Si/M比在0.5～2之間、Fe/Mg比在0.25～2之間時絮凝劑均保持較好的絮凝效果。 2.Fe

5、-Ferron逐時絡(luò)合比色研究表明，OH/M比、Si/M比及熟化時間等對Fe(III)的形態(tài)分布有較大的影響。PFMS中Fe(a)的量最多，亦即鐵主要是以自由離子及單核羥基/硅酸基絡(luò)合物形式存在，適當(dāng)?shù)腛H/M比、Si/M比和熟化時間能提高硅鐵多核羥基絡(luò)合物的含量，降低單核羥基絡(luò)合物的含量，從而提高電中和能力、吸附架橋能力及網(wǎng)捕卷掃作用。 3.X-射線衍射圖譜分析表明，該絮凝劑并非簡單的共混物，而是Fe3+、SO42-等與聚硅酸