無機高分子復合混凝劑聚合硫酸鋁鐵(PAFS)的制備、表征和應用.pdf

1、論文以工業(yè)副產(chǎn)品FeSO4·7H2O為原料，采用濃HNO3作為強氧化劑，Al2(SO4)3為添加劑制備復合混凝劑聚合硫酸鋁鐵(PAFS)，采用紅外光譜法、XRD法、SEM法對產(chǎn)品的結構進行表征，并將其應用于腐殖酸和直接深棕染料廢水的處理。腐殖酸是一種復雜的有機物，它的形成需要經(jīng)過長期的物理、化學和生物的作用。它的存在，一方面易與水體中的金屬離子發(fā)生絡合作用，所形成的污染物復雜而且難以去除；另一方面它會在水廠加氯消毒時與氯氣反應，所生成的

2、DBPs和THMs物質具有致癌的作用，會對人體造成危害。而直接深棕是聯(lián)苯胺型偶氮染料，能釋放有害的芳香胺，它是能夠導致“三致效應”即致癌、致畸、致突的有毒物質，長時間的接觸會對人體產(chǎn)生危害
　　 論文的主要研究內(nèi)容如下：
　　 (1)1以FeSO4·7H2O為原料，采用濃HNO3作為強氧化劑，Al2(SO4)3為添加劑，研究了反應溫度、反應時間、AL/Fe摩爾比、堿化度(OH/Fe)對產(chǎn)品混凝性能的影響，確定了較優(yōu)的制備

3、工藝條件。研究結果表明：當反應溫度為80℃，反應時間為40min，Al/Fe摩爾比為1:9，堿化度(OH/Fe)為0.3時，混凝劑具有較強的混凝性能。
　　 (2)通過X-射線衍射分析可知，PAFS與PFS相比，出現(xiàn)了一些新的物相，這表明由于Al3+的加入，使得PAFS形成了新的物相，說明PAFS是在PFS的基礎上制備的一種新型無機高分子混凝劑。而它的的主要物相是類似于Fe0.2(Fe，Ti)0.6(SO4)(OH)0.8·0.

4、2H2O的晶體結構，這說明PAFS是一種羥基聚合物。紅外光譜分析顯示，PAFS中含有以羥基橋聯(lián)的鐵的聚合物Fe-OH-Fe，和以羥基橋聯(lián)的鋁的聚合物Al-OH-Al。掃描電鏡表征了PAFS的形貌結構。
　　 (3)將自制的PAFS用于處理腐殖酸水溶液，當進行單因素實驗時，發(fā)現(xiàn)去除效果與快攪速度、快攪時間、慢攪時間、pH值、PAFS投加量有關。當快攪速度為350rpm，快攪時間為120s，慢攪速度為40rpm，慢攪時間為12min

5、，混凝劑投加量(Fe)為2.52mg/L，pH為7時，腐殖酸去除率達到最大為94.6％。選取快攪時間、pH值、快攪速度進行三因素三水平的響應面分析，優(yōu)化后結果為當快攪時間120s，pH為7.07，快攪速度為350rpm，按此條件所得腐殖酸去除率為94.3％。實際運行結果為95.2％.與模擬值相接近，說明模型具有很強的可操作性。將自制的PAFS與工業(yè)生產(chǎn)的混凝劑PFS和PAC對腐殖酸的去除效果進行對比，當快攪速度為350rpm，快攪時間為

6、120s，慢攪速度為40rpm，慢攪時間為12min，pH為9，投加量為8～14μl/l時，自制的PAFS對腐殖酸的去除率高于工業(yè)生產(chǎn)的PFS和PAC。
　　 (4)將自制的PAFS用于處理直接深棕印染廢水，當進行單因素實驗時，當PAFS的投加量(Fe)為27mg/L，快攪速度為300rpm，快攪時間為210s，慢攪速度為75rpm，慢攪時間為15min，pH值為9時，直接深棕印染廢水色度去除效果最佳，達到90.3％。將自制的P