收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

高浓度聚合氯化铁絮凝剂的应用基础研究

王红宇  
【摘要】: 铝盐和铁盐在水处理中用做混凝剂已广泛使用,近年来,铝盐由于残余铝的存在引发的健康问题得到了广泛关注。由此铁盐混凝剂因其高电荷、易于控制等优点得到了进一步的发展和应用。本论文主要研究高浓度聚合氯化铁(PFC)的制备和表征,以及在不同水质条件下的絮凝行为。 通过制备聚合氯化铁的条件优化和絮凝实验表明,在确定合适的稳定剂条件下,采用氧化法制备聚合氯化铁(OPFC)不仅可以获得稳定的产品品质和良好的实用效果,而且生产成本低廉,适于实际生产过程,并已成功实施,取得了较好的经济和社会效益。 为制备和表征不同的聚铁溶液,FeCl_3溶液加碱(NaHCO_3或NaOH)部分中和在选择不同的加碱速度、铁浓度和温度条件下制备不同碱化度PFC。采用逐时络合比色法对不同碱化度PFC进行形态分析。在商品浓度(>1mol/L)的条件下,这种方法所得到的产品短时间内(<10hr)即发生浑浊沉淀,因而降低了混凝效能。在近十年研究的基础上,本论文探讨了不同的磷酸盐作为稳定剂在BPFC溶液中的稳定效果及对铁盐溶液形态分布和混凝、沉淀过程的影响。结果表明:磷酸盐(AP)和磷酸二氢盐(AH_2P)为可实际应用的稳定剂;流动电流研究表明在P/Fe比为0.07附近对混凝较为有利;形态分析及混凝和沉淀实验证实了稳定剂的加入改变了铁溶液的水解转化途径,磷酸根参与了混凝中的水解成核过程,对沉淀形态会有影响。 通过对碱化法制备高浓度聚合氯化铁的工艺研究(BPFC),探讨了碱的种类和稳定剂的不同加入时机对形态分布的影响,碱化剂加入速度及碱化度对稳定性的影响。研究结果表明:作为碱化剂NaHCO_3略优于NaOH;先加入稳定剂的制备方法对PFC的稳定及混凝特性有利;合适的碱加入速度对PFC的稳定比较有利;在B=0.4的区域内PFC的稳定性最差,在制备过程中应尽量避开这一区域。红外光潜分析进一步证实稳定剂的不同加入时机影响其发挥稳定作用。 针对碱化法制备PFC稳定性还有待提高,产品的成本较高等问题,结合上述对稳定剂的研究结果,实验研究了酸洗废液氧化法制备聚合氯化铁的工艺过程(OPFC)。由于在酸性条件下氯化亚铁的氧化水解过程未见研究报道,论文首先研究了二价铁离子的氧化反应过程,确定了影响氧化水解过程的主要因素。在此基础上,研究了初始酸含量,氧化剂加入方式及速度和调节碱化度所用酸的加入时机分别对聚合氯化铁形态分布,稳定性及混凝特性的影响。结果表明:初始酸含量过高 高浓度聚合氮化铁絮凝剂的应用基石出不开究 (o.6mol/L)不利于稳定剂发挥稳定作用,氧化剂选用溶液形式投加,每looml溶 液,投加速度为1一6.smmol/min;用于调整碱化度的酸在氧化剂之后加入,对高浓度 聚合氯化铁的混凝效果和稳定性的提高有较好的影响。红外光谱分析证实不同工艺 制备过程对稳定络合作用有很大影响。 采用聚合氯化铁(P FC)絮凝剂在不同pH条件下处理高岭土悬浮液和腐殖酸溶液, 测试了絮凝过程中的zeta电位、浊度和腐殖酸的去除率变化。结果表明:pH二4时, PFC投加量最小,剩余浊度最大,投加范围最窄;pH=7时次之;pH=10时时由于Fe(11I) 离子的正电荷减弱,电中和能力不强,而且同时产生Fe(oH)3(s)的吸附作用使得剩余 浊度最低,投加范围最宽,但投加量很大;在酸性条件下腐殖酸与Fe(III)离子最容易 发生络合反应;腐殖酸的存在并没有影响PFC的絮凝效果。 通过聚合氯化铁(PFc)对高岭土悬浮颗粒的絮凝试验中浊度和zeta电位的测试, 发现低温时在相同的PFC投药量下随着碱化度(B)的增大Zeta电位减小;在达到相 同的浊度去除,低温时PFC的投加量要小于常温时,在相同的药剂投加量低温时 Zeta电位要高于常温时;温度的降低PFC水解和沉淀速度减小,使得PFC水解中间 体更易与污染物反应,同时增强了电中和能力,减少了PFC的用量;温度的降低使 得PFC的多核经基络合物中间体水解程度减小而保持形态的时间延长,所以PFC比 传统混凝剂FeCI:处理低温低浊水更有效.


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 舒万艮,邓飞跃,刘又年;聚合氯化铁絮凝剂的制备与性能[J];中南工业大学学报(自然科学版);1995年04期
2 陈永志,董文魁,王九思;稳定化聚合氯化铁絮凝剂制备中催化剂的研究[J];甘肃教育学院学报(自然科学版);2003年02期
3 邱慧琴,陆永生,张光文;利用盐酸酸洗液制取聚合氯化铁[J];工业水处理;1997年06期
4 唐有根,蒋刚彪,蒋金枝;聚合氯化铁产品的质量检验[J];现代化工;2000年07期
5 苗晶,岳钦艳,高宝玉;高浓聚合氯化铁混凝剂的制备及其混凝效果研究[J];工业水处理;2002年08期
6 李风亭,刘遂庆;无机高分子混凝剂聚合氯化铁的合成方法[J];工业水处理;1999年06期
7 王红宇,孟军,贾智萍,栾兆坤;氧化法制备聚合氯化铁絮凝剂的氧化速率及其形态分布[J];环境化学;2002年06期
8 王芳斌;唐有根;刘开宇;蒋金芝;;聚合氯化铁的生产与检验方法[J];化工之友;2000年02期
9 岳钦艳,高宝玉,苗晶,孙波,程伟;聚合氯化铁混凝剂的电性及除浊性能研究[J];工业水处理;2002年12期
10 彭丽华,曹海莉;自来水厂新型净水剂聚合氯化铁的研究[J];四川师范学院学报(自然科学版);2002年01期
11 曾小君,徐肖邢;从钢铁酸洗废液制备聚合氯化铁及其应用研究[J];重庆环境科学;2003年12期
12 陈海星;;一种改进的无机混凝剂——聚合氯化铁[J];给水排水;1985年06期
13 李新民;PFC在水处理中的应用试验[J];化工环保;2004年S1期
14 白强;;无机高分子絮凝剂聚合氯化铁的制备与应用[J];中国环保产业;2009年02期
15 邓飞跃,雍伏曾,罗争光;聚合氯化铁中OH/Fe物质的量比的测定[J];理化检验.化学分册;1998年11期
16 王红宇,赵华章,栾兆坤,刘维屏;聚合氯化铁对浊度和腐殖酸的絮凝特性研究[J];环境科学;2004年03期
17 李玉江,吴涛;新型混凝剂聚硅氯化铁的制备及性能研究[J];山东化工;1999年04期
18 王红宇,李久义,栾兆坤,刘维屏;聚合氯化铁絮凝处理低温低浊水的研究[J];环境污染治理技术与设备;2004年12期
19 李风亭;国外氮氧化物催化法合成聚合铁新工艺[J];工业水处理;1998年05期
20 高素霞,董文魁,陈永志,陈学民;稳定化聚合氯化铁的合成、检测及技术指标[J];甘肃环境研究与监测;2002年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 方应森;韩瑞瑞;孙根行;;混凝剂聚合氯化铁的制备及混凝性能研究[A];第五届全国环境化学大会摘要集[C];2009年
2 张庆轩;杨普江;张龙力;杨国华;;稳定剂对石油沥青质体系粘度的影响[A];中国化学会第九届全国应用化学年会论文集[C];2005年
3 韩涛;李丽萍;周洁;;几种蔬菜纸的加工[A];未来五十年北京农业与食品业的发展研讨会论文集[C];2000年
4 谭发茂;;多种稳定剂综合稳定土的试验研究[A];全国岩土与工程学术大会论文集(下册)[C];2003年
5 展义臻;韩文忠;赵雪;王炜;;氧漂稳定剂的应用与性能测试方法[A];康地恩杯第八届全国染整前处理学术研讨会论文集[C];2009年
6 师延路;;稳定型花生酱的制作[A];上海市粮油科技学术报告会、上海市粮油学会2004年学术年会论文汇编[C];2004年
7 韩剑;孙磊;翟莉茹;苏为平;;多糖在纳米粒子制备过程中的尺寸控制[A];2005年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2005年
8 王钰;黄鹏;陈俊涛;;蛋白石的开发与应用研究[A];2006中国非金属矿工业大会暨第九届全国非金属矿加工应用技术交流会论文专辑[C];2006年
9 杜柏桥;张洪斌;;离子型亲水胶体与乳蛋白间的相互作用及酸性乳饮料的稳定/失稳机理[A];2007年全国高分子学术论文报告会论文摘要集(下册)[C];2007年
10 盛建国;李昕;朱永法;彭小根;;聚氰基丙烯酸酯纳米颗粒制备及其影响因素探讨[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(5)[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王红宇;高浓度聚合氯化铁絮凝剂的应用基础研究[D];浙江大学;2004年
2 张利;胶体五氧化二锑的制备、性质及对环氧树脂阻燃作用的研究[D];中南大学;2005年
3 于富玲;聚合氯化铁—腐殖酸(PFC-HA)絮体空间形貌的各向异性研究[D];北京林业大学;2011年
4 董传明;受阻胺光稳定剂的设计、合成及表征[D];天津大学;2005年
5 丛玉凤;无机材料对SBS改性沥青稳定作用的研究[D];东北大学;2005年
6 刘红;硼氢化钠储氢材料的制备与性能[D];沈阳工业大学;2009年
7 韩娜;含相变材料微胶囊的丙烯腈/第二单体共聚物的制备、结构与性能研究[D];天津工业大学;2008年
8 王化;辐射细乳液聚合机理及应用研究[D];中国科学技术大学;2009年
9 梅芳;CdTe、CdHgTe纳米粒子的制备、修饰及在蛋白质检测中的应用[D];南开大学;2009年
10 李欣;多西紫杉醇静脉注射亚微乳的研究[D];中国人民解放军军事医学科学院;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张玮;高浓度含氰废水处理实验研究[D];华北电力大学(河北);2004年
2 田国鹏;天然高分子絮凝剂壳聚糖的改性及其性能研究[D];北京化工大学;2008年
3 陈雅雪;姜汁饮料主剂生产工艺的研究[D];暨南大学;2006年
4 巩晶晶;氧漂稳定剂硅溶胶的制备及其性能研究[D];江南大学;2007年
5 侯萍;巧克力牛奶稳定性的研究[D];江南大学;2005年
6 张月霞;一种柴油中不安定性组分分析及增稳研究[D];山西大学;2006年
7 张瑜;聚合氯化铁混凝剂的制备与基础研究[D];北京交通大学;2007年
8 冉亮;绿色水处理剂高铁酸钾的合成技术研究[D];合肥工业大学;2007年
9 冯挺财;牛乳铁蛋白ELISA检测试剂盒的研制[D];吉林大学;2008年
10 刘雯娟;煤焦馏分油合成燃料油的研究[D];沈阳工业大学;2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 苏现代;危化品运输应依法进行[N];中国安全生产报;2005年
2 ;聚乙烯聚吡咯烷酮[N];中国畜牧兽医报;2009年
3 特约记者 魏双林;无金属绿色PVC稳定剂生产工业化[N];中国化工报;2011年
4 路云;塑料管道业辟谣图“自救”[N];经理日报;2004年
5 肖 楠;有效供给乃房价“稳定剂”[N];中国信息报;2005年
6 记者 华凌;德研制生物柴油稳定剂[N];科技日报;2007年
7 张原;食品专用添加剂——亚麻籽胶的作用[N];中国食品质量报;2007年
8 ;建筑给水塑料管推荐硬聚氯乙烯材料须为非铅盐稳定剂生产[N];中国建材报;2005年
9 李昂;果汁饮料需要高品质稳定剂[N];中国化工报;2000年
10 记者 张兴刚;国产啤酒稳定剂硅胶脱颖而出[N];中国化工报;2007年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978