聚高鐵硅混凝劑及處理含鉛廢水的研究與應(yīng)用.pdf

1、研究了利用粉煤灰提取液制備聚高鐵硅混凝劑，通過試驗處理模擬含鉛廢水考察新型混凝劑的化學(xué)性能及混凝機(jī)理。主要內(nèi)容包括：
　　 (1)研究開發(fā)出了用粉煤灰提取液制備聚高鐵硅混凝劑的工藝。通過正交試驗確定了粉煤灰的最佳提取條件及制備聚高鐵硅混凝劑的最佳工藝。其最佳工藝條件為：在60℃溫度下，以NaOH溶液浸取粉煤灰(NaOH濃度為1.8mol/L)反應(yīng)38小時，獲得粉煤灰提取液；經(jīng)過濾后，調(diào)節(jié)濾液pH至1.4左右，活化2.5小時，以高

2、鐵酸鉀為復(fù)合劑(Si/FeO42-摩爾比為3.5)，在45℃下進(jìn)行聚合反應(yīng)，即制得新型無機(jī)高分子混凝劑聚高鐵硅。
　　 (2)聚高鐵硅混凝劑的化學(xué)特性。利用此工藝合成的聚高鐵硅混凝劑，其全鐵含量、pH值、密度、聚合度和鹽基度等幾個主要指標(biāo)，與我國聚合鐵類混凝劑的評價指標(biāo)對比，可以看出其在密度、全鐵含量、pH和鹽基度等方面均達(dá)到一等品的指標(biāo)。說明在沒有外加氧化劑的條件下，粉煤灰提取液與高鐵酸鉀發(fā)生聚合反應(yīng)可以得到性能較高的新型混凝

3、劑。在最佳條件下制備的復(fù)合型混凝劑聚高鐵硅其自然存放時間可達(dá)90天，而選擇氯化鎂作為穩(wěn)定劑加入后，穩(wěn)定時間可延長至240天以上。
　　 (3)聚高鐵硅混凝劑處理模擬含鉛廢水的混凝機(jī)理研究?？疾炀鄹哞F硅混凝劑處理含鉛廢水，結(jié)果表明：聚高鐵硅混凝劑對含鉛廢水的色度、濁度、Pb2+的去除效率極佳且處理效果穩(wěn)定，尤其是在Pb2+的去除方面表現(xiàn)出極強(qiáng)的處理性能，可以達(dá)到96％以上。而且與同類混凝劑(PPFS)相比聚高鐵硅混凝劑的投加量低、

4、作用的pH值適應(yīng)范圍廣。因此，通過比較可以發(fā)現(xiàn)，自制的聚高鐵硅混凝劑對含鉛廢水的處理具有極強(qiáng)的針對性。
　　 (4)聚高鐵硅混凝劑的結(jié)構(gòu)形貌表征。在優(yōu)化篩選的基礎(chǔ)上，合成聚高鐵硅混凝劑，利用FTIR、TEM、LPSA等現(xiàn)代分析方法研究了聚高鐵硅混凝劑中各物質(zhì)間的相互作用，表征了混凝劑的形態(tài)、微觀結(jié)構(gòu)，探討了聚高鐵硅的混凝機(jī)理。研究結(jié)果表明，混凝劑中存在高鐵基團(tuán)和活性硅酸聚合成的共聚物，聚高鐵硅的聚集態(tài)呈枝杈鏈狀結(jié)構(gòu)，且聚硅酸與聚

5、鐵的水解產(chǎn)物的相互作用受Si/FeO42-摩爾比的影響較大?？梢缘玫骄鄹哞F硅混凝劑的混凝作用機(jī)理：一方面，依靠高電荷的聚合態(tài)的高鐵水解產(chǎn)物發(fā)生電中和作用；一方面，依靠活化硅酸和高鐵離子熟化生成的聚合物的吸附架橋等作用。兩方面的共同作用使聚高鐵硅混凝劑表現(xiàn)出優(yōu)良的除濁脫色及去除Pb2+的效果。
　　 (5)對聚高鐵硅混凝劑的制備工藝及處理含鉛廢水的研究表明，將聚高鐵硅混凝劑用于處理含鉛廢水，不但可以獲得優(yōu)良的混凝處理效果，而且能充