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硅藻土對(duì)聚合硫酸鐵的改性效果研究

發(fā)布時(shí)間：2016年8月12日

本文通過(guò)在合成聚合硫酸鐵的過(guò)程中引入硅藻土對(duì)聚合硫酸鐵進(jìn)行改性，并根據(jù)其合成過(guò)程中主要影響因素：FeS04.7H2O／硅藻土的質(zhì)量比、反應(yīng)溫度、聚合時(shí)間（從加硅藻土后開(kāi)始計(jì)時(shí)），進(jìn)行正交試驗(yàn)并分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，找到其合成的優(yōu)化條件。并通過(guò)Ferron逐時(shí)絡(luò)合比色法、紅外光譜法、SEM法、Zeta電位法等對(duì)合成產(chǎn)物中Fe的形態(tài)和其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，探討其絮凝的理論基礎(chǔ)。然后在此基礎(chǔ)上，對(duì)生活污水和嘉陵江水進(jìn)行絮凝處理和實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析。通過(guò)以上的分析方法和探討，結(jié)果如下：

①正交實(shí)驗(yàn)分析表明負(fù)載硅藻上的固體聚合硫酸鐵的優(yōu)化合成條件是,FeS04.7H2O／硅藻土的質(zhì)量比為43/1，反應(yīng)時(shí)間為1.Oh，反應(yīng)溫度為55℃。在除濁中三因素影響不顯著，其主要影響因素為反應(yīng)時(shí)間；在去除COD中，三因素的影響均顯著，其主要因素是配比；綜合分析，較關(guān)鍵影響因素為配比。

②逐時(shí)絡(luò)合比色法，表明合成產(chǎn)物熟化一定時(shí)間后在其產(chǎn)物中鐵主要是以高聚合物Fec形態(tài)存在，且其產(chǎn)物的穩(wěn)定性好；紅外掃描圖分析表明負(fù)載硅藻土后的聚合硫酸鐵中有新的基團(tuán)鍵生成，即硅藻土中金屬鹽參與反應(yīng)，在聚合硫酸鐵之間形成了新的橋鍵作用；SEM圖分析表明硅藻土中多種金屬物質(zhì)和聚合硫酸鐵相互作用形成了具有多種價(jià)鍵結(jié)構(gòu)的三維網(wǎng)狀大分子聚合體，以及硅藻上中載體吸附團(tuán)聚作用的結(jié)果，使絮凝劑的分子結(jié)構(gòu)變大，有利于復(fù)合絮凝劑發(fā)揮吸附架橋和卷掃的功能，從而導(dǎo)致負(fù)載硅藻土后的聚合硫酸鐵金屬鹽絮凝劑的粘附架橋能力提高；通過(guò)Zeta電位和相應(yīng)絮凝性能關(guān)系分析知：合成產(chǎn)物的電中和程度和其絮凝效果有一定的關(guān)系，但不能把電中和作用作為負(fù)載硅藻土的固體聚合硫酸鐵絮凝劑絮凝效果好壞的主要依據(jù)，絮凝過(guò)程中除有電中和作用，還應(yīng)有現(xiàn)在比較公隊(duì)的吸附架橋和網(wǎng)捕卷掃的綜合作用。

③對(duì)嘉陵江水處理結(jié)果

1)負(fù)載硅藻土的聚合硫酸鐵由于處理水樣本身濁度很低等原因，其處理效果不及工業(yè)固體聚合硫酸鐵和未加硅藻土的固體聚合硫酸鐵，但負(fù)載硅藻土的聚合硫酸鐵對(duì)水樣的COD處理效果卻占絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)，并且所需投加量較小。

2)負(fù)載硅藻土的固體聚合硫酸鐵絮凝后的沉降性能較好。

3)經(jīng)過(guò)pH值對(duì)濁度和COD的去除率的影響分析，得知pH值對(duì)合成產(chǎn)物的絮凝性具有影響作用，并且在中性至堿性時(shí)其絮凝效果較好。

④對(duì)生活污水處理結(jié)果

1)在投加量為0.4g/L或者0.6g/L時(shí)：濁度去除率達(dá)到98.4%；負(fù)載硅藻上的聚合硫酸鐵可去除生活污水中的大部分氨氮和幾乎全部磷，總氮去除率較高為35.1%，總磷去除率在勻在97.0%以上；形成的絮體繁花大而密實(shí)，沉降速度快。

2)負(fù)載硅藻土的絮凝劑對(duì)濁度去除效果和絮凝沉降效果，在原水為中性或偏堿性的環(huán)境下時(shí)較好，濁度去除率較高達(dá)98.9%。而該絮凝劑對(duì)生活污水的COD除效果，在pH為6和l0時(shí)處理效果較佳，高達(dá)75.5%。

3)通過(guò)負(fù)載硅藻土的固體聚合硫酸鐵和工業(yè)固體聚合硫酸鐵絮凝劑對(duì)生活污水處理效果的對(duì)比，負(fù)載硅藻土的固體聚合硫酸鐵具有明顯的優(yōu)勢(shì)。

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天水產(chǎn)品

除磷劑

工業(yè)污水處理用聚合硫酸鐵

: 在工業(yè)污水處理過(guò)程中通常會(huì)產(chǎn)生一些固體沉淀物質(zhì)，這些物質(zhì)被稱為污泥，它主要是由殘余的有機(jī)物質(zhì)、無(wú)機(jī)性顆粒、細(xì)菌菌體以及膠體等物質(zhì)組成的成分極其復(fù)雜的混合體。如果在處理污泥過(guò)程中有一些不當(dāng)?shù)牡胤?，就?huì)對(duì)水體造成二次污染。

液體聚合硫酸鐵

聚硅硫酸鋁

: 本產(chǎn)品與其他現(xiàn)有的凈水劑相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：1、主要應(yīng)用于處理印染、造紙、洗煤等廢水，效果良好，COD、BOD、色度去除率高。2、由于硅的引入，使產(chǎn)品具有更強(qiáng)的吸附力和凝聚力，同時(shí)又用硫酸代替鹽酸有助于產(chǎn)品凈水性能的提高，加入量為通常聚合氯化鋁的50～80％。3、產(chǎn)品不含氯，鋁含量低，鐵含量高。4、適應(yīng)性廣，適應(yīng)的pH值范圍大，形成的顆粒沉降性、重凝性好，過(guò)濾快。5、可大幅度減少聚丙烯酰胺的用量。6、產(chǎn)品穩(wěn)定好，存放期長(zhǎng)。

聚硅硫酸鐵

: 新型絮凝劑聚硅硫酸鐵（PSF），適用PH值5-13，特別在堿性條件下處理廢水效果更好。廣泛應(yīng)用于酒精、電鍍、選礦、化工、印染、制藥、焦化等工業(yè)及生活污水的凈化處理，屬活性硅酸類鐵系高聚合度無(wú)機(jī)高分子絮凝劑。

硫酸亞鐵

: 硫酸亞鐵一種無(wú)機(jī)化合物，無(wú)水硫酸亞鐵是白色粉末，溶于水，水溶液為淺綠色，常見(jiàn)其七水合物（綠礬）。主要用于凈水、照相制版及治療缺鐵性貧血等。硫酸亞鐵對(duì)水體可造成污染，對(duì)人體呼吸系統(tǒng)及消化系統(tǒng)有刺激性，過(guò)量服用可導(dǎo)致生命危險(xiǎn)。

TS-I型脫色絮凝劑

: 本產(chǎn)品是一種新型陽(yáng)離子高分子胍類聚合物，液體為無(wú)色透明粘稠狀，固體為白色粉末狀，能封閉染料的親水基團(tuán)，降低其水化作用，具有絮凝和沉淀雙重功效?？梢杂行摮鞣N活性、酸性、分散性及結(jié)構(gòu)相似的染料中間體等可溶性染料和COD，脫色率達(dá)到95%以上，COD去除率在40%~70%。主要用于紡織、印染、油墨、造紙和制藥等廢水的處理。

TS-I除油絮凝劑

: 本產(chǎn)品是一種新型高分子化合物，液體為淡黃色透明狀，固體為淡黃色粉末狀或片狀。本品具有特殊的聚合形態(tài)，具有較強(qiáng)的凝聚、吸附、沉降性能，能處理含油高的廢水，同時(shí)對(duì)水中的SS、COD、BOD、色度、微生物也有很好的去除率，是一種快速、高效、多功能的特殊絮凝劑，對(duì)原水pH、溫度、濁度、有機(jī)物等有較強(qiáng)的適應(yīng)性。過(guò)量投加不會(huì)產(chǎn)生副作用，且沒(méi)有腐蝕性。廣泛應(yīng)用于鋼鐵、煉油、油田及其他廢水及工業(yè)水的處理。

聚合硫酸鐵

: 聚合硫酸鐵是一種新型高效無(wú)機(jī)高分子絮凝劑，液體為紅褐色粘稠透明狀，固體為淡黃色無(wú)定型粉末狀。固體產(chǎn)品具有較強(qiáng)的吸濕性。本產(chǎn)品凝聚性能好，化學(xué) 性質(zhì)穩(wěn)定，沉降速度快，適用pH值范圍廣，能廣泛應(yīng)用于生活飲用水、各種工業(yè)用水、工業(yè)廢水、城市污水的凈化處理。

聚氯化鋁

: 常溫下為無(wú)色立方晶體或三方結(jié)晶或白色粉末。味咸而涼。密度2.490g/cm3。熔點(diǎn)255℃。易溶于水，0℃在水中的溶解度為79g。溶于乙醇、甘油、丙酮、液氨。