廢渣復(fù)合絮凝劑的制備及應(yīng)用研究.pdf

1、本論文根據(jù)工業(yè)廢渣高爐瓦斯灰和煉鋁灰渣的特點(diǎn)，以其為主要原料研制具有優(yōu)良絮凝性能的廢渣復(fù)合絮凝劑。通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定制備工藝參數(shù)，利用正交試驗(yàn)的原理，分析鋁鐵摩爾比(nAl/nFe)和堿化度(B)等因素對(duì)自制絮凝劑絮凝性能的影響；采用紅外光譜、X-射線衍射、掃描電鏡等多種現(xiàn)代分析測(cè)試技術(shù)，對(duì)廢渣復(fù)合絮凝劑的結(jié)構(gòu)形貌進(jìn)行了分析表征；然后運(yùn)用Ferron絡(luò)合比色法對(duì)聚合物中鐵、鋁的形態(tài)進(jìn)行了分析，將其區(qū)分為[Al+Fe]a、[Al+Fe]b和[A

2、l+Fe]c三種形態(tài)，研究了堿化度和鋁鐵摩爾比對(duì)廢渣復(fù)合絮凝劑的形態(tài)轉(zhuǎn)化影響；最后，將廢渣絮凝劑應(yīng)用于醬油廢水的處理，優(yōu)化絮凝條件，并對(duì)其絮凝機(jī)理進(jìn)行了初步探討。 結(jié)果表明，影響鋁灰中鋁溶出率的主要因素是溶出反應(yīng)的溫度、鹽酸用量、濃度和酸浸反應(yīng)時(shí)間。聚合過(guò)程發(fā)現(xiàn)，鋁鐵摩爾比對(duì)自制絮凝劑絮凝性能影響最大，絮凝劑投加量次之，堿化度的影響最小。當(dāng)鋁鐵比為9:1時(shí)廢渣復(fù)合絮凝劑的絮凝性能最好。隨著鋁鐵比逐漸變小，絮凝效能逐漸降低。對(duì)不同

3、的鋁鐵比，投加量十分重要，而堿化度的變化范圍從1.2到2.1之間對(duì)絮凝效果影響不大。 通過(guò)紅外光譜分析、X-射線衍射分析和掃描電鏡觀察，表明廢渣復(fù)合絮凝劑是一種含多核聚鐵及聚鋁與氯離子配位的新型無(wú)機(jī)高分子絮凝劑。通過(guò)Ferron逐時(shí)絡(luò)合比色法對(duì)自制絮凝劑形態(tài)分析測(cè)定發(fā)現(xiàn)，[Al+Fe]b隨熟化時(shí)間的增長(zhǎng)而逐漸轉(zhuǎn)化為[Al+Fe]c；隨著堿化度B值的增長(zhǎng)，[Al+Fe]a含量降低，[Al+Fe]b和[Al+Fe]c含量增高，[Al

4、+Fe]c比[Al+Fe]b增高的幅度大。 采用自制廢渣復(fù)合絮凝劑處理醬油廢水，當(dāng)絮凝劑投加量為40mg/L，廢水pH值在7.0左右，沉降時(shí)間為30min時(shí)，醬油廢水SS去除率可達(dá)96.8％，CODcr，去除率可達(dá)64.7％，色度去除率可達(dá)87.5％，氨氮去除率可達(dá)41.0％。動(dòng)態(tài)絮凝模擬實(shí)驗(yàn)表明，絮凝沉淀預(yù)處理對(duì)醬油廢水的CODcr和色度去除效果顯著，在最佳絮凝操作條件下，CODcr和色度去除率分別達(dá)65％和90％，且去除效果

5、受水質(zhì)波動(dòng)的影響較小。基于上述研究結(jié)果得出，在醬油廢水絮凝預(yù)處理中，廢水中的弱酸性物質(zhì)帶有負(fù)電荷，PAFC與其負(fù)電荷離解性基團(tuán)進(jìn)行電中和，使溶解態(tài)的酚類和焦糖類物質(zhì)被中和脫穩(wěn)，在廢渣復(fù)合絮凝劑的凝聚及絮凝作用下沉淀下來(lái)，得到高效去除。通過(guò)絮凝預(yù)處理，使醬油廢水中氨基酸、酯類、醇類、有機(jī)酸和糖類等具有酚類結(jié)構(gòu)的物質(zhì)得到高效去除，避免了酚類物質(zhì)在水處理好氧降解條件下的生色反應(yīng)，促進(jìn)了后續(xù)處理單元中CODCr和色度的同步去除，有效地降低了后續(xù)