無機(jī)絮凝劑聚硫酸鐵的改性及其應(yīng)用.pdf

1、隨著工業(yè)的不斷發(fā)展，與日俱增的工業(yè)廢水排放量對我國水資源造成了嚴(yán)重的影響。水資源的嚴(yán)重污染使得水資源枯竭，危害人們身體健康，甚至制約著我國經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)發(fā)展。如何減少污染排放，有效回收利用水資源是解決水資源匱乏的關(guān)鍵，而混凝沉淀法作為水處理技術(shù)的重要操作單元之一，為緩解水資源危機(jī)提供了重要保障。因而，研制高效、低廉的絮凝劑在水處理過程中具有重要的意義。
　　基于聚合硫酸鐵絮凝劑高效、低廉、應(yīng)用廣泛等特點(diǎn)，本文在聚合硫酸鐵中引入PO43

2、-來影響Fe3+的水解和聚合反應(yīng)，形成多核絡(luò)合物及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提高聚合硫酸鐵的混凝效果。進(jìn)一步，考慮到天然有機(jī)高分子殼聚糖(CTS)類絮凝劑具有用量少，混凝速度快，易于生物降解，環(huán)境友好等特性，設(shè)計(jì)合成了CTS-聚合磷硫酸鐵復(fù)合絮凝劑。最后，考察了兩類絮凝劑對實(shí)際廢水的混凝性能研究，具體研究內(nèi)容如下:
　　以七水硫酸亞鐵為原料，氯酸鈉為氧化劑，通過調(diào)整磷酸-硫酸體系的組成與配比，在硫酸鐵聚合過程中引入磷酸根離子合成聚合磷硫酸鐵絮凝劑

3、(PFPS)。結(jié)合單因素和正交實(shí)驗(yàn)考察了不同原料配比、氧化劑用量、溫度等因素對產(chǎn)品性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)原料配比為N[Fe2+∶H+]=1∶0.26、N[H2SO4∶(CH3COOH+H3PO4)=7∶1、N[CH3COOH∶H3PO4]=3∶1、N[Fe2+∶NaClO3]=1∶0.15時(shí)，在80℃反應(yīng)2小時(shí)得到了鹽基度高達(dá)14.3的紅褐色粘稠液體。
　　將上述最佳條件下合成的聚合磷硫酸鐵絮凝劑對垃圾滲濾液廢水進(jìn)行混凝實(shí)驗(yàn)

4、，通過正交實(shí)驗(yàn)考察混凝條件（如pH、絮凝劑用量、攪拌速度和攪拌時(shí)間等）對化學(xué)需氧量(COD)去除率的影響，并結(jié)合電催化氧化作用對混凝出水深度預(yù)處理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，混凝-電催化氧化聯(lián)合預(yù)處理垃圾滲濾液可以有效的剔除固體懸浮物，對COD也有較好的去除率，其去除率分別達(dá)到51.5％和69.1％。值得指出的是，經(jīng)過上述混凝-電催化氧化過程處理后，滲濾液廢水中的氨氮得到基本去除，達(dá)到了國家滲濾液的排放標(biāo)準(zhǔn)(GB16889-2008)。
　　

5、利用高氯酸的強(qiáng)氧化性降解CTS，以降低其分子量，增加其水溶性。將制得的水溶性CTS與PFPS進(jìn)行復(fù)合，研究了物料比、反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間對復(fù)合絮凝劑混凝性能的影響。得到優(yōu)化的合成參數(shù)為:物料比(V(CTS)/V(PFPS))為1∶9、反應(yīng)溫度為50℃、反應(yīng)時(shí)間為1.5小時(shí)。將制得的復(fù)合絮凝劑對造紙廢水進(jìn)行混凝實(shí)驗(yàn)，考察了攪拌速度、攪拌時(shí)間和沉降時(shí)間對混凝性能的影響，當(dāng)轉(zhuǎn)速為550r/min，攪拌時(shí)間為5分鐘，沉降時(shí)間為1分鐘時(shí)，絮凝劑達(dá)到