磁性聚硅酸铝镁-淀粉絮凝剂处理刚果红模拟废水

采用Fe_(3)O_(4)、硅酸钠、Al_(2)(SO_(4))_(3)、MgSO_(4)、淀粉(St)制备了磁性聚硅酸铝镁(PSAM)-St絮凝剂(Fe_(3)O_(4)-PSAM-St),通过FTIR,XRD,SEM,VSM,TEM等技术对Fe_(3)O_(4)-PSAM-St的结构进行了表征,研究了Fe_(3)O_(4)-PSAM-St的制备条件及絮凝条件对模拟废水中刚果红去除效果的影响。表征结果显示,该絮凝剂是一种新型磁性聚硅酸复合材料。实验结果表明:Fe_(3)O_(4)-PSAM-St的最佳制备条件为pH=3、n(Mg)∶n(Al)=2∶8、m(St)∶m(Si)=0.6;当Fe_(3)O_(4)-PSAM-St加入量为40 mg/L、模拟废水p H为5~12、絮凝时间为10 min、沉降时间为10 min时,刚果红去除率最高可达95.0%;储存3个月后,Fe_(3)O_(4)-PSAM-St的絮凝性能基本保持不变;以50%(w)絮凝后的磁性絮体和50%(w)Fe_(3)O_(4)-PSAM-St为絮凝剂,重复进行6次絮凝实验后,刚果红去除率仍可达93%左右。

聚硅酸铁高分子絮凝剂的制备及其在废水处理中的应用

随着环境保护要求的提高和节约水资源的迫切性,行业对工业废水深度处理用絮凝剂的处理效率和综合成本提出了更高的要求。文章以硅酸钠为原料,制备了一种低成本、高效能的无机高分子絮凝剂聚硅酸铁,并研究了絮凝剂制备过程中的影响因素,找到了最佳的制备条件;在处理废水时,考虑反应条件的影响,优化反应条件以达到最佳效果。主要研究内容及结果如下:最佳制备条件为Fe与SiO_(2)的质量比为1∶2,pH值为2.5,反应温度45℃,在反应器中熟化30 min;最佳反应条件为污水pH值为7,絮凝剂添加量为1.0 g/L,絮凝时间为20 min,此时除浊率可达98.8%、COD去除率84.5%、脱色率97.5%。处理后水质符合国家规定的印染废水一级出水标准。

聚硅酸氯化铁锆混凝剂的制备及性能研究

为解决微污染水体中无机、有机污染物问题,开发绿色安全的混凝剂,以硅酸钠、氯化铁、氯化锆为原料制备聚硅酸氯化铁锆。选取高岭土和黄腐酸(FA)分别模拟微污染水体中无机和有机污染物,采用单因素法探究混凝剂的最佳制备条件和混凝条件。实验结果表明:在n(Fe)/n(Zr)为0.3、n(Fe+Zr)/n(Si)为1.0、碱化度为0.3的条件下聚硅酸氯化铁锆性能最好;在水样pH为7~8、投加量为2.5 mL/L、水样温度为15~20℃的条件下聚硅酸氯化铁锆效率最高,浊度和UV_(254)去除率分别为98.81%和83.58%。采用SEM、FTIR、XRD进行结构表征,可知聚硅酸氯化铁锆是聚硅酸和Fe^(3+)、Zr^(4+)络合成一种无特征衍射峰的无定型聚合物。

聚硅酸铝絮凝剂除氟除浊效能研究

随着半导体及光伏产业的发展,产生的含氟废水越来越多,含氟废水的处理也成为人们重点关注的问题。以聚硅酸铝絮凝剂(PSA)为除氟除浊药剂,研究了PSA的除氟除浊效果,并与硫酸铝、聚合氯化铝进行了除氟除浊效能对比。结果表明:PSA除氟除浊的最佳混凝条件为:水样pH=7、投加量4×10^(-4) mol/L、快搅速度260 r/min、快搅时间2 min、慢搅速度20 r/min、慢搅时间20 min、沉淀时间30 min,此时除氟率可达67.99%,剩余氟含量为1.60 mg/L,除浊率为98.67%。PSA的除氟除浊效果优于硫酸铝、聚合氯化铝。

聚硅酸类絮凝剂的研究进展

对近年来聚硅酸类絮凝剂的研究及其在水处理中的应用进行了综合评述,并对今后聚硅酸类絮凝剂的发展方向提出了建议。

聚硅酸铝铁-海藻酸钠复合絮凝剂的制备

以硅酸钠、硫酸铝、氯化铁、海藻酸钠(SA)为原料制备了聚硅酸铝铁-海藻酸钠(PSAFe-SA)絮凝剂,并采用SEM、FTIR、XRD、TGA技术进行了表征,分析了影响PSAFe-SA絮凝沉降效果的主要因素,并考察了该絮凝剂对松花江水样的处理效果。实验结果表明:在制备聚硅酸的pH为3.0、n(Al+Fe)∶n(Si)为1.0、n(Al)∶n(Fe)为4.0、m(SA)∶m(Si)为0.04的条件下,所制备的PSAFe-SA絮凝剂性能最好;在水样pH为6.0、PSAFe-SA投加量为28 mg/L、沉降时间为20 min的最佳絮凝条件下,松花江水样的浊度去除率为94.50%。

聚硅酸铝钛改性纤维素复合絮凝剂的制备及其絮凝性能研究

絮凝法以简便、廉价的优势在染料废水处理中有着广泛的应用,将阳离子基团引入到絮凝剂中可以提高对染料的去除性能以加快絮体的沉降速度。采用阳离子醚化剂3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵(CHTPAC)对纤维素进行改性得到两性纤维素(CMCCTA);以硅酸钠、硫酸铝、硫酸钛为原料与两性纤维素进行复合,制备了聚硅酸铝钛-两性纤维素复合絮凝剂。通过单因素实验探究了两性纤维素的最佳合成条件与复合絮凝剂的制备及应用的最佳条件,对刚果红的去除率可达到95%。通过傅里叶变换红外光谱、X射线衍射仪、扫描电镜对其进行表征分析,结果表明两性纤维素与聚硅酸成功复合。制备的两性絮凝剂具有环保高效的特点,金属离子与两性纤维素的引入,提高了絮凝效果,增强了聚硅酸盐的稳定性,具有良好的应用前景。

聚硅酸铝铁/锌铝类水滑石复合材料对硫化黑染料废水的处理研究

硫化黑是目前使用最广泛的黑色染料之一,但其生产过程往往会产生大量废水,且废水色度大、成分复杂、COD高、可生化性差。本文制备了一种新型聚硅酸铝铁/锌铝类水滑石复合材料(PSAF/ZnAl-LDHs),对工业硫化黑染料废水进行了处理。研究结果表明,当复合材料中PSAF和ZnAl-LDHs的质量配比为2∶1,复合材料投加量为80 mg/L时,PSAF/ZnAl-LDHs对硫化黑染料废水的处理效果最佳,此时废水COD、色度、TDS的去除率分别为92.5%、89.2%和95.3%。

壳聚糖/聚硅酸硫酸铁复合絮凝剂对造纸废水处理的研究

采用壳聚糖(CTS)与聚硅酸硫酸铁(PFSS)进行复配制备出壳聚糖/聚硅酸硫酸铁复合絮凝剂,通过控制两者比例得到复合絮凝剂的最优比,并探究pH值、壳聚糖用量、静置时间及聚硅酸硫酸铁用量对造纸废水处理效果的影响。结果表明:在50 mL废水中加入1.5 mL的聚硅酸硫酸铁、1.5 mL质量分数为1%的壳聚糖醋酸溶液制备得到的复合絮凝剂,其化学需氧量(COD)去除率可达85%以上;同时,该絮凝剂絮体体积增大,沉降速度加快,处理造纸废水效果明显。

聚硅酸铁去除焦化废水生化尾水有机物的效能研究

采用共聚法制备聚硅酸铁(PSF)混凝剂,与助凝剂聚丙烯酰胺(PAM)搭配构成PSF+PAM混凝体系处理焦化废水生化尾水,并与PAC(聚合氯化铝)+PAM混凝体系进行有机物去除性能的对比分析。结果表明,混凝剂质量浓度为1500~3500 mg/L、PAM质量浓度为10 mg/L、初始pH=7.8的条件下,PSF+PAM混凝体系对有机物去除的性能更优;混凝剂质量浓度为3000 mg/L时,PSF+PAM体系对废水COD、色度、UV_(254)的去除率较PAC+PAM体系分别提高了8.53%、3.68%、11.17%。紫外-可见分光光谱分析结果表明,PSF+PAM体系对尾水中单环芳香族化合物、多环芳烃与含氮杂环化合物的去除效果优于PAC+PAM体系;三维荧光光谱表征结果表明,PSF+PAM体系对尾水中色氨酸等类芳香性蛋白质、类富里酸、类腐殖酸的去除效果优于PAC+PAM体系。PSF+PAM体系对焦化废水生化尾水有机物有较好的去除性能。

聚硅酸锌絮凝剂的电镜特征和絮凝效果

利用透射电子显微镜(ＴＥＭ)和扫描电子显微镜(ＳＥＭ)观察了聚硅酸锌(ＰＳＡＺ)絮凝剂的凝胶颗粒结构,考察了不同浓度的锌离子与二氧化硅含量以及不同阴离子组成对聚硅酸锌絮凝剂凝胶结构的影响．对比了锌离子和铝离子形成聚硅酸盐絮凝剂的结构特征．同时比较了聚硅酸锌絮凝剂和铝系列絮凝剂的絮凝效果．

煤矸石制备聚硅酸铝铁絮凝剂处理氟化工废水

以煤矸石为原料,采用“加碱焙烧—酸浸—聚合”工艺制备了聚硅酸铝铁(PAFS)絮凝剂,探究了碳酸钠添加量、焙烧时间、焙烧温度、酸浸固液比、酸浸温度、酸浸时间及聚合pH对PAFS絮凝效果的影响,并对制得的PAFS进行了表征。实验结果表明,PAFS的最佳制备条件为碳酸钠添加量40%(w)、焙烧时间2.0 h、焙烧温度800℃、酸浸固液比(g/mL)1∶6、酸浸温度60℃、酸浸时间2.0 h、聚合pH 3.6,此条件下,PAFS对氟化工废水的去浊率达96.94%,絮凝效果优于3种市售絮凝剂。表征结果显示,所制备的PAFS是聚硅酸与Al、Fe等金属离子络合后形成的无定型产物,为网状结构,具有良好的电中和能力及吸附架桥和网捕卷扫能力。

聚硅酸硫酸铝铁絮凝剂合成及性能研究

针对煤泥水浊度高、颗粒体积小、性质稳定等问题,实验以硅酸钠、硫酸铝、硫酸铁、氢氧化钠为主要原料,制备了聚硅酸硫酸铝铁复合絮凝剂(PSAFS),考察了PSAFS的最佳制备条件,使用FTIR、SEM对部分产品进行表征并通过pH漂移法及Ferron逐时络合比色法进行机理分析。结果表明:絮凝剂制备最佳条件为温度55℃、n(Al+Fe)/n(Si)=1:1、B=30%、Al/Fe=10:7,优化条件下对煤泥水的降浊率达到了95%以上;表征说明PSAFS中活化硅酸与硫酸铝铁有效复合、孔隙结构良好;机理分析说明PSAFS可通过电中和作用在煤泥水中实现絮凝作用且样品中铝铁分布对絮凝效果有很大影响。

聚硅酸铝、聚硅酸铁和聚硅酸铝铁的制备及离子残留分析

采用共聚法制备聚硅酸铝(PSA)、聚硅酸铁(PSF)、聚硅酸铝铁(PSAF)3种絮凝剂,考察制备条件和投加量对絮凝剂的絮凝性能及废水中离子残留的影响。采用傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、X线衍射仪(XRD)、热分析仪分别对絮凝剂的结构及热稳定性进行表征。结果表明:PSAF的絮凝性能优于PSA、PSF及市售PSAF;制备条件和投加适当时,离子不会残留,反之,出现离子残留;3种絮凝剂中,PSA的Al^(3+)残留最严重,PSF的Fe^(3+)残留最严重。FT-IR和XRD结果表明:Al^(3+)和Fe^(3+)的水解产物与硅酸的羟基发生配位或吸附作用;热分析结果表明:常温下,3种絮凝剂稳定性较好。

聚硅酸氯化铝镁絮凝剂的制备及废水处理研究

将聚硅酸(Psi)、聚合氯化铝(PAC)和氢氧化镁浆料复合,制得了不同铝硅摩尔比和盐基度的聚硅酸氯化铝镁(PACSM)絮凝剂,并用于含油废水和造纸废水的处理,且与PAC、聚硅酸氯化铝(PACS)的处理效果进行了对比。结果表明,在n(Al):n(Si)为10～15时,PACSM对2种废水的浊度、色度和有机物的去处效率都较高,并且处理过后的水中残留的铝含量也较低;PACSM各方面处理效果都要好于PACS和PAC絮凝剂,而PACS絮凝剂又要好于PAC絮凝剂。

基于凹凸棒土/聚硅酸铝铁复合吸附材料的制备及特性研究

为除去地表水中溶解性有机物(DOM),本研究研发了一种新型凹凸棒土-聚硅酸铝铁复合吸附材料。首先对凹凸棒土/聚硅酸铝铁吸附材料进行活化,提高其吸附地表水中有机物的能力。结果表明,利用0.6 mol/L盐酸对其进行修饰,对地表水中UV254和TOC法测得溶解性有机物的去除效果最好,去除率分别达到46.4%和28.8%。然后利用扫描电镜、X射线衍射及红外光谱仪等手段对修饰后的材料进行表征,表征结果表明:盐酸修饰处理后的凹凸棒土表面相对原土变得疏松粗糙,改善了其比表面积,提高了其吸附性能;盐酸预处理后对凹凸棒土的晶体结构没有明显影响;凹凸棒土经预处理和负载聚硅酸铝铁改性后,碳酸盐杂质去除效果明显,整体趋于稳定,改性剂以物理吸附的形式存在于改性凹凸棒土的表面。

高效无机混凝剂聚硅酸铁的研究

考察了硅酸聚合度、Fe^(3+)与SiO_2的摩尔比、熟化时间以及pH值对研制聚硅酸铁混凝性能的影响。确定了制备聚硅酸铁的优化条件。用所研制的聚硅酸铁与单独投加混凝剂硫酸铁及硫酸铁加助凝剂改性活化硅酸处理低温低浊水的效果进行了比较。试验结果表明聚硅酸铁的效果最好。还对聚硅酸铁的混凝机理进行了讨论。

聚硅酸硫酸铝硼絮凝剂的研制及效果试验

采用硅酸钠、硫酸铝和硼酸制备了一种新型絮凝剂———聚硅酸硫酸铝硼(PSBA),探讨了SiO2/B、SiO2/(B及Al)的摩尔比等因素对PSBA絮凝性能的影响,确定了最佳制备工艺条件.研究表明:PSBA的pH适应范围较宽,且具有良好的稳定性.混凝处理靛蓝印染废水试验表明:PSBA的絮凝性能优于PASS、PAC、AS,且具有良好的去除CODCr和脱色能力,生成矾花快,絮体大,沉降性能好,具有低剂量高效能的特点,是一种优异的无机高分子絮凝剂.

聚硅酸铝铁与聚硅酸铝对废水混凝效果的比较

比较了聚硅酸铝铁和聚硅酸铝两种絮凝剂对钢厂废水的混凝效果。结果表明,聚硅酸铝铁对钢厂废水的絮凝效果远好于聚硅酸铝,特别是在相同用量的情况下,前者对废水中悬浮物的去除很明显。研究、开发复合型无机高分子絮凝剂,同时降低其成本应是水处理领域重点发展的方向。

用煤矸石酸浸液微波加热制备聚硅酸硫酸铝铁

研究了用煤矸石酸浸液在微波加热条件下制备聚硅酸硫酸铝铁(PSAFS),并用PSAFS处理模拟废水。考察了聚硅酸活化pH、陈化时间、体系pH、铁铝及铁硅的物质的量比、微波功率、微波加热时间对制备PSAFS性能的影响。结果表明,在聚硅酸活化pH=1.9、陈化时间20 min、pH=1.2、n(Fe^(3+))/n(Al^(3+))=1/1、n(Fe^(3+))/n(SiO_(2))=9/1、微波功率380 W、微波加热时间3 min条件下,可获得PSAFS;XRD及FT-IR分析结果表明,制备的聚合产物主要为无定形PSAFS。