無機(jī)高分子復(fù)合混凝劑聚合硫酸鋁鐵(PAFS)的制備、表征和應(yīng)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(qiáng)氧化劑，Al2(SO4)3為添加劑制備復(fù)合混凝劑聚合硫酸鋁鐵(PAFS)，采用紅外光譜法、XRD法、SEM法對(duì)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，并將其應(yīng)用于腐殖酸和直接深棕染料廢水的處理。腐殖酸是一種復(fù)雜的有機(jī)物，它的形成需要經(jīng)過長期的物理、化學(xué)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(luò)合作用，所形成的污染物復(fù)雜而且難以去除；另一方面它會(huì)在水廠加氯消毒時(shí)與氯氣反應(yīng)，所生成的

2、DBPs和THMs物質(zhì)具有致癌的作用，會(huì)對(duì)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?qū)е隆叭滦?yīng)”即致癌、致畸、致突的有毒物質(zhì)，長時(shí)間的接觸會(huì)對(duì)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(qiáng)氧化劑，Al2(SO4)3為添加劑，研究了反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、AL/Fe摩爾比、堿化度(OH/Fe)對(duì)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(jié)果表明：當(dāng)反應(yīng)溫度為80℃，反應(yīng)時(shí)間為40min，Al/Fe摩爾比為1:9，堿化度(OH/Fe)為0.3時(shí)，混凝劑具有較強(qiáng)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(chǔ)上制備的一種新型無機(jī)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(jié)構(gòu)，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(jié)構(gòu)。
　　 (3)將自制的PAFS用于處理腐殖酸水溶液，當(dāng)進(jìn)行單因素實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)去除效果與快攪速度、快攪時(shí)間、慢攪時(shí)間、pH值、PAFS投加量有關(guān)。當(dāng)快攪速度為350rpm，快攪時(shí)間為120s，慢攪速度為40rpm，慢攪時(shí)間為12min

5、，混凝劑投加量(Fe)為2.52mg/L，pH為7時(shí)，腐殖酸去除率達(dá)到最大為94.6％。選取快攪時(shí)間、pH值、快攪速度進(jìn)行三因素三水平的響應(yīng)面分析，優(yōu)化后結(jié)果為當(dāng)快攪時(shí)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(shí)際運(yùn)行結(jié)果為95.2％.與模擬值相接近，說明模型具有很強(qiáng)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(duì)腐殖酸的去除效果進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)快攪速度為350rpm，快攪時(shí)間為

6、120s，慢攪速度為40rpm，慢攪時(shí)間為12min，pH為9，投加量為8～14μl/l時(shí)，自制的PAFS對(duì)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(dāng)進(jìn)行單因素實(shí)驗(yàn)時(shí)，當(dāng)PAFS的投加量(Fe)為27mg/L，快攪速度為300rpm，快攪時(shí)間為210s，慢攪速度為75rpm，慢攪時(shí)間為15min，pH值為9時(shí)，直接深棕印染廢水色度去除效果最佳，達(dá)到90.3％。將自制的P