廢渣復合絮凝劑的制備及應用研究.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，以其為主要原料研制具有優(yōu)良絮凝性能的廢渣復合絮凝劑。通過實驗確定制備工藝參數(shù)，利用正交試驗的原理，分析鋁鐵摩爾比(nAl/nFe)和堿化度(B)等因素對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)代分析測試技術，對廢渣復合絮凝劑的結構形貌進行了分析表征；然后運用Ferron絡合比色法對聚合物中鐵、鋁的形態(tài)進行了分析，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廢渣復合絮凝劑的形態(tài)轉化影響；最后，將廢渣絮凝劑應用于醬油廢水的處理，優(yōu)化絮凝條件，并對其絮凝機理進行了初步探討。 結果表明，影響鋁灰中鋁溶出率的主要因素是溶出反應的溫度、鹽酸用量、濃度和酸浸反應時間。聚合過程發(fā)現(xiàn)，鋁鐵摩爾比對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。當鋁鐵比為9:1時廢渣復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之間對絮凝效果影響不大。 通過紅外光譜分析、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機高分子絮凝劑。通過Ferron逐時絡合比色法對自制絮凝劑形態(tài)分析測定發(fā)現(xiàn)，[Al+Fe]b隨熟化時間的增長而逐漸轉化為[Al+Fe]c；隨著堿化度B值的增長，[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。 采用自制廢渣復合絮凝劑處理醬油廢水，當絮凝劑投加量為40mg/L，廢水pH值在7.0左右，沉降時間為30min時，醬油廢水SS去除率可達96.8％，CODcr，去除率可達64.7％，色度去除率可達87.5％，氨氮去除率可達41.0％。動態(tài)絮凝模擬實驗表明，絮凝沉淀預處理對醬油廢水的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65％和90％，且去除效果

5、受水質(zhì)波動的影響較小?；谏鲜鲅芯拷Y果得出，在醬油廢水絮凝預處理中，廢水中的弱酸性物質(zhì)帶有負電荷，PAFC與其負電荷離解性基團進行電中和，使溶解態(tài)的酚類和焦糖類物質(zhì)被中和脫穩(wěn)，在廢渣復合絮凝劑的凝聚及絮凝作用下沉淀下來，得到高效去除。通過絮凝預處理，使醬油廢水中氨基酸、酯類、醇類、有機酸和糖類等具有酚類結構的物質(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，促進了后續(xù)處理單元中CODCr和色度的同步去除，有效地降低了后續(xù)