廢物研制聚硫硅酸鐵鋁新型混凝劑及應(yīng)用研究.pdf

1、研究工業(yè)生產(chǎn)廢棄物的資源化利用具有十分重要的意義.該論文通過大量的試驗(yàn),研究開發(fā)出了用粉煤灰及鈦白廢酸制取聚合硫酸硅酸鐵鋁(PFASS)的新工藝,其最佳工藝條件為:于沸點(diǎn)溫度,以NaCl為助溶劑(NaCl與粉煤灰質(zhì)量比為0.05:1),以鈦白廢酸浸取粉煤灰(固液比為1:10)中的鋁1.5小時(shí),最大浸取率可達(dá)40％;經(jīng)過濾洗滌后,調(diào)節(jié)濾液pH至2.0左右,以NaNO<,2>為催化劑(NaNO<,2>用量為濾液中FeSO<,4>·7H<,2

2、>O量的3％),空氣為氧化劑,于40-50℃進(jìn)行常壓催化氧化反應(yīng),制取聚合硫酸鐵鋁,催化氧化時(shí)間為2小時(shí);將工業(yè)水玻璃稀釋至3％左右,調(diào)節(jié)其pH于5-6,室溫下制備活性聚硅酸;將活性聚硅酸與聚合硫酸鐵鋁按照一定比例復(fù)合,經(jīng)熟化,即制得新型無機(jī)高分子混凝劑PFASS.經(jīng)初步經(jīng)濟(jì)核算表明,該工藝可取得較好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益.PFASS對垃圾滲濾液的一級混凝試驗(yàn)表明,PFASS的控制參數(shù)n(Fe+Al)/n(Si)摩爾比和堿化度B,PFAS

3、S投加量及滲濾液的pH對混凝效果有一定影響,PFASS產(chǎn)品性能可進(jìn)一步優(yōu)化.確定了作為滲濾液專一混凝劑時(shí),PFASS的工藝參數(shù)為:n(Fe+Al)/n(Si)摩爾比為2:1,不用加堿調(diào)整堿化度,熟化時(shí)間為2天.PFASS投加量為60ml/L時(shí),可以產(chǎn)生很好的凈化效果,對滲濾液的色度、濁度、SS和COD<,Cr>的去除率均接近或達(dá)到90％,效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于同條件下使用的市售PFS、PAC產(chǎn)品.將活性粉煤灰與PFASS復(fù)合用于混凝垃圾滲濾液,可

4、以充分發(fā)揮物理吸附與化學(xué)混凝作用,與單一的PFASS相比,具有沉降速度快,污泥含水率低、體積小,費(fèi)用低廉等優(yōu)點(diǎn),并且對COD<,Cr>和色度的去除率也較高.論文分析了PFASS的混凝機(jī)理和粉煤灰的吸附及助凝機(jī)理.論文還采用了堿滴定、酸反滴定、紅外光譜、紫外光譜、X射線衍射,掃描電鏡及多點(diǎn)能譜分析等現(xiàn)代分析方法研究了PFASS中各物質(zhì)間的相互作用及PFASS的結(jié)構(gòu)形態(tài),探討了PFASS的化學(xué)性能.研究結(jié)果表明,聚合過程中,聚鐵和聚鋁離子相