本文關(guān)鍵詞：工業(yè)級(jí)聚硅酸鐵（PSF）制備及其絮體影響因素研究

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【摘要】：混凝方法由于其操作簡單、成本低廉、處理高效好等特點(diǎn),成為廢水深度處理的首選工藝。混凝劑是混凝處理的核心,因此開發(fā)一種高效、低廉的混凝劑是處理廢水的關(guān)鍵。聚硅酸鐵混凝劑是一種新型高分子無機(jī)混凝劑,混凝性能優(yōu)于傳統(tǒng)混凝劑。為了在工業(yè)上推廣應(yīng)用聚硅酸鐵混凝劑,以工業(yè)級(jí)藥品為原料制備,成本低廉,推廣應(yīng)用較容易。工業(yè)級(jí)聚硅酸鐵混凝劑由于生產(chǎn)原料的純度低于分析純,在性能上會(huì)有所差異。腈綸廢水中含有諸多難降解物質(zhì),僅僅依靠生化處理難以達(dá)標(biāo)。隨著水處理排放標(biāo)準(zhǔn)日益嚴(yán)格,需要先進(jìn)的水處理方法處理該類廢水。本研究以腈綸廢水為研究對(duì)象,研究混凝劑在制備過程中的影響因素,找到最佳的制備條件;在處理腈綸廢水時(shí)考慮反應(yīng)條件的影響,優(yōu)化反應(yīng)條件,使其效果達(dá)到最優(yōu);研究工業(yè)級(jí)聚硅酸鐵混凝劑的混凝機(jī)理,完善性能,為應(yīng)用低成本、高效能的混凝劑提供理論依據(jù),主要研究內(nèi)容及結(jié)果如下:用硫酸亞鐵、硅酸鈉、氯酸鈉、硫酸等工業(yè)級(jí)原料制備了工業(yè)級(jí)聚硅酸鐵混凝劑,試驗(yàn)采用響應(yīng)曲面法優(yōu)化工業(yè)級(jí)聚硅酸鐵混凝劑的制備條件,得到最佳制備條件:初始pH值為1.72,鐵硅摩爾比為1.31,活化時(shí)間為1.05h。采用掃描電鏡、透射電鏡分析得出,工業(yè)級(jí)聚硅酸鐵混凝劑具有較小的結(jié)構(gòu)且形成均勻的空隙,有利于混凝劑網(wǎng)捕卷掃去除水中的污染物。采用響應(yīng)曲面法優(yōu)化工業(yè)級(jí)聚硅酸鐵混凝劑處理腈綸廢水過程中的反應(yīng)條件,得到最佳反應(yīng)條件:pH值為7.44,投加量為1.74 g/L,沉降時(shí)間為17.26 min。在最佳反應(yīng)條件下CODcr去除率為54.12%,濁度去除率92.39%,TN去除率為17%。使用紫外分光光度計(jì)和三維熒光掃描處理前后水樣中污染物變化,得到水中部分腐殖質(zhì)類物質(zhì)、類蛋白類物質(zhì)以及UV腐殖質(zhì)類物質(zhì)被去除。研究工業(yè)級(jí)聚硅酸鐵混凝劑處理腈綸廢水過程中形成絮體的變化,包括絮體的生長、絮體的破碎及絮體的恢復(fù)三個(gè)階段�；炷齽┩都恿亢蚿H值影響絮體的生長過程以及絮體的強(qiáng)度因子,在最佳投加量的情況下混凝劑同時(shí)具備電中和作用和網(wǎng)捕卷掃作用;絮體在中性條件下生成絮體大而密實(shí),沉降效果好;絮體在高投加量下和酸性條件下生成絮體強(qiáng)度因子大。絮體的恢復(fù)能力與剪切時(shí)間有關(guān),剪切時(shí)間越長恢復(fù)能力約差,因此在處理水的過程中要選擇合適的攪拌時(shí)間。
【關(guān)鍵詞】：工業(yè)級(jí) 聚硅酸鐵 腈綸廢水 制備 絮體
【學(xué)位授予單位】：河北工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X703
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第1章 緒論12-28
• 1.1 研究背景及意義12-13
• 1.2 混凝劑的種類及研究進(jìn)展13-19
• 1.2.1 混凝劑的種類13-14
• 1.2.2 混凝劑的研究進(jìn)展14-19
• 1.3 聚硅酸鐵混凝劑的研究進(jìn)展19-22
• 1.3.1 聚硅酸鹽混凝劑研究背景19
• 1.3.2 聚硅酸鹽混凝劑研究進(jìn)展19-22
• 1.4 絮凝機(jī)理的研究進(jìn)展22-24
• 1.5 我國腈綸廢水現(xiàn)狀24-26
• 1.5.1 腈綸廢水的特點(diǎn)24
• 1.5.2 腈綸廢水的處理方法24-26
• 1.6 課題研究目的意義及內(nèi)容26-28
• 1.6.1 課題研究目的及意義26
• 1.6.2 課題研究內(nèi)容26-28
• 第2章 試驗(yàn)材料與試驗(yàn)方法28-42
• 2.1 試驗(yàn)材料28
• 2.1.1 PSF制備材料28
• 2.1.2 PSF反應(yīng)材料28
• 2.2 試驗(yàn)用水28
• 2.3 儀器設(shè)備28-34
• 2.3.1 分析儀器28-29
• 2.3.2 燒杯反應(yīng)設(shè)備29
• 2.3.3 連續(xù)反應(yīng)設(shè)備29-34
• 2.4 試驗(yàn)方法34-35
• 2.4.1 混凝劑合成34
• 2.4.2 混凝燒杯試驗(yàn)34
• 2.4.3 絮體測(cè)定34-35
• 2.5 分析指標(biāo)與方法35-42
• 2.5.1 常規(guī)指標(biāo)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目及方法35-36
• 2.5.2 非常規(guī)指標(biāo)分析監(jiān)測(cè)方法36-42
• 第3章 PSF的制備與表征42-54
• 3.1 工業(yè)級(jí)聚硅酸鐵的制備42-43
• 3.1.1 制備方法42
• 3.1.2 制備設(shè)備示意圖42-43
• 3.2 制備條件優(yōu)化43-48
• 3.2.1 響應(yīng)曲面試驗(yàn)設(shè)計(jì)43
• 3.2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)結(jié)果與分析43-47
• 3.2.3 模型驗(yàn)證47-48
• 3.3 化學(xué)成分表征48-49
• 3.3.1 Fe-Ferron48
• 3.3.2 Si-Mo48-49
• 3.4 形貌表征49-52
• 3.4.1 掃描電鏡分析49-51
• 3.4.2 透射電鏡分析51-52
• 3.5 本章小結(jié)52-54
• 第4章 反應(yīng)條件對(duì)混凝效果的影響54-70
• 4.1 單因素試驗(yàn)54-56
• 4.1.1 原水pH值對(duì)COD_(cr)去除率的影響54-55
• 4.1.2 混凝劑投加量對(duì)COD_(cr)去除率的影響55
• 4.1.3 沉降時(shí)間對(duì)CODcr去除率的影響55-56
• 4.2 響應(yīng)曲面法優(yōu)化反應(yīng)條件56-65
• 4.2.1 響應(yīng)曲面試驗(yàn)設(shè)計(jì)56-57
• 4.2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)結(jié)果與分析57-65
• 4.3 處理效果65-67
• 4.3.1 處理前后紫外可見吸收光譜圖變化65
• 4.3.2 處理前后三維熒光光譜圖變化65-67
• 4.4 工業(yè)級(jí)聚硅酸鐵混凝劑成本分析67-68
• 4.5 本章小結(jié)68-70
• 第5章 混凝反應(yīng)中絮體的研究70-80
• 5.1 絮體的生長過程70-74
• 5.1.1 投藥量的影響71-72
• 5.1.2pH的影響72-74
• 5.2 生成絮體的強(qiáng)度74-77
• 5.2.1 投藥量的影響74-76
• 5.2.2 pH的影響76-77
• 5.3 絮體的再生能力77-79
• 5.4 本章小結(jié)79-80
• 結(jié)論與建議80-82
• 參考文獻(xiàn)82-88
• 致謝88-89
• 作者簡介89
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文89
• 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目89-90

【參考文獻(xiàn)】

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