一、无机高分子复合铁盐絮凝剂的开发与应用进展(论文文献综述)
李文杰[1](2021)在《粉煤灰基聚氯硫酸铝铁的制备及其性能研究》文中认为随着循环流化床(CFB)燃烧技术在我国的迅速发展,循环流化床粉煤灰的产生量在逐年上升,对其实现其资源化利用具有重要的社会、经济和生态效益。与煤粉炉粉煤灰相比,CFB灰差异性较大,含有大量的铁、钙等元素,不利于建材化利用;而CFB灰中的铝、铁、钙等均是絮凝剂合成需要的重要组分,利用其制备无机高分子絮凝剂能解决固废资源化和废水处理的双重问题。目前,利用粉煤灰制备无机絮凝剂存在铝利用率低、絮凝剂性能差等问题,因此,本论文以平朔煤矸石电厂的CFB粉煤灰为研究对象,采用盐酸常压-硫酸加压强化浸出的方法来实现铝、铁元素的高效溶出,然后通过水解、聚合、陈化等工艺来制备聚氯硫酸铝铁絮凝剂(PAFCS),重点研究浸出液中组分配比对PAFCS结构和性能的影响规律与机制,以实现CFB灰高效清洁利用。主要研究内容和结论如下:采用盐酸常压-硫酸加压强化浸出方法,在实现铝铁高效溶出的基础上,采用水解-聚合-陈化工艺制备了PAFCS絮凝剂。盐酸常压-硫酸加压强化浸出的结果表明,采用6 mol/L的盐酸溶液在100℃下酸浸120 min,Al2O3和Fe2O3的浸出率分别为65.1%和96.1%,进一步采用40%硫酸溶液在160℃下浸出120 min,最终Al2O3和Fe2O3的总浸出率分别达到了96.75%和97.9%。利用盐酸酸浸液在60-70℃下,用氢氧化铝溶胶中和p H值为3.0-3.5,引入硫酸酸浸液,保温4 h,陈化1 d后可以制备出呈红棕色的聚氯硫酸铝铁絮凝剂。通过XRD、FTIR测试分析结果表明:Al3+、Fe3+和SO42-不是简单以离子形式存在于体系中,而是参与了聚合反应,形成新的聚合物。系统探究了不同Al/SO42-、Al/Fe、Al/Ca摩尔比对粉煤灰基PAFCS絮凝剂结构与絮凝性能的影响规律。不同Al/SO42-、Al/Fe摩尔比对PAFCS絮凝剂结构和性能的影响较大;适当的Al/SO42-、Al/Fe摩尔比有利于体系中不同反应单元聚合反应的进行,并且生成的共聚物稳定性更好,当Al/SO42-、Al/Fe摩尔比均为10:1、Al/Ca摩尔比为20:1时,铝铁单体形态含量最少,中等聚合态铝铁共聚物含量最高,制备的絮凝剂性能更佳;过量的添加SO42-和Fe3+,在铝铁离子水解聚合时会使得体系不稳定,容易生成溶胶或沉淀。Al/Ca摩尔比对PAFCS结构性能影响较小,适量的添加Ca2+有利于提高絮凝剂的电中和作用,当Ca2+含量过高时容易与体系中的SO42-或OH-结合生成硫酸钙沉淀或者氢氧化钙,减小了体系中铝铁可结合的SO42-或OH-量,不利于絮凝性能的提升。将优化条件下制备的PAFCS絮凝剂应用到焦化废水处理过程,并与市售的传统絮凝剂(PAC、PAFC)絮凝性能进行了对比。相比于PAC、PAFC,粉煤灰基PAFCS絮凝剂对焦化废水生化出水处理效果最好,其对浊度、UV254、COD、DOC的去除率分别为93.2%、47.7%、44.3%、52.1%,并且可有效去除类富里酸类以及类腐殖酸有机物。通过对其絮体特性研究发现:粉煤灰基PAFCS的絮体粒径最大,使其具有良好的沉降性能;粉煤灰基PAFCS强度因子高,具有较好的网链结构,通过电中和、吸附和卷扫作用实现了对焦化废水的深度处理。
齐文豪[2](2021)在《聚硅酸铁钛的制备及其在焦化废水混凝预处理中的应用》文中进行了进一步梳理混凝工艺被广泛应用到废水处理中,絮凝剂是混凝工艺的核心,而现今工业絮凝剂存在投加量大、有机物去除能力较弱等特点,故亟需开发能够应用于高浓度工业废水的新型絮凝剂。钛盐因其生物亲和性和混凝出水无毒的特性被应用于絮凝剂中,其高金属价态使其拥有优异的混凝能力。复合絮凝剂能够兼顾不同类型絮凝剂的长处,克服单一种类絮凝剂的缺点,能够发挥各部分的协同作用,在高浓度工业废水的混凝处理工艺中有良好的应用前景。本文通过考察聚硅酸铁钛(PSFTC)絮凝剂对模拟废水、焦化废水原水和生化出水的混凝性能和絮体特性,分析无机高分子复合型絮凝剂的混凝能力和作用机制,为其在焦化废水等高浓度工业废水的实际工业工艺过程中的应用提供支撑。具体工作如下:(1)首先研究了PSFTC絮凝剂的制备方法,利用三因素五水平的正交试验通过对腐殖酸-高岭土模拟废水的混凝优化了制备条件。结果表明,在Fe:Ti为7:1、碱化度为0.8和(Fe+Ti):Si为6:1时,可以制备出对模拟废水混凝性能优化的PSFTC。PSFTC对腐殖酸-高岭土模拟废水中浊度、UV254和DOC的去除率可达99.5%、99.3%和95.9%,说明在去除颗粒物的同时对有机物污染物有一定去除作用。再将优化条件下制备的PSFTC絮凝剂应用于苯酚-高岭土模拟废水,在投加量为30mg/L时对苯酚去除率为4.3%,对浊度去除率为96.6%,显示了较好的效果。通过FT-IR、XRD、Fe-ferron和电镜图像等对其化学键组成、聚集形态和形貌等进行分析,发现PSFTC中存在Si-O-Fe、Si-O-Ti键并且有粗糙的表面结构,絮凝剂中铁主要以Feb和Fec的状态聚集为无定型高分子聚合物。(2)为了研究PSFTC实际废水处理效果,将其应用于焦化废水生化出水的混凝处理。结果表明,当投加量为600mg/L时,出水浊度、DOC、COD、UV254的去除率分别为95.7%、24%、46.4%和36.1%,表现出较好的有机污染物去除性能。3D-EEM、GC-MS和XAD-8树脂分离分析结果表明,PSFTC对酪氨酸类芳香性蛋白质与类富里酸有机物、长链羧酸与长链酰胺类有机物及疏水碱性有机物有较好的去除效果。SEM、FT-IR、粒径动态监测和沉降性能等对混凝絮体表征发现,絮体结构紧密,孔隙发达,有良好的沉降性能和有机污染物携带能力。(3)进一步将PSFTC应用于有机物浓度更高的焦化废水原水的混凝预处理并将其与聚硅酸钛(PSTC)对比发现,当投加量为800mg/L时,浊度、DOC、COD、UV254的去除率也可以分别达到90.2%、10.1%、10.7%和24.1%;PSTC浊度、DOC、COD、UV254的去除率仅仅分别为80.5%、7%、8.7%和15.3%。为进一步分析混凝对特定有机物的去除作用,选择3D-EEM、GC-MS和XAD-8树脂分离对混凝前后水样进行分析,PSFTC对原水中疏水性、长链羧酸类、类腐殖酸类有机物的混凝去除效果良好,对生物难降解有机物有一定的靶向去除作用。之后通过SEM、分形维数和沉降性能等对比PSFTC与PSTC絮体特性,得到PSFTC较PSTC絮体有更发达的三维网格状结构,质地紧密并且有更好的沉降性能,能够节约水力条件。无机复合絮凝剂PSFTC对焦化废水混凝性能优异,有一定实际应用的潜能,为提升混凝工艺质量与工艺适用范围提供有力支撑。
王淑军[3](2020)在《硅铝无机有机杂化絮凝剂制备及强化复杂体系污染物去除机制研究》文中认为以絮凝剂为核心的混凝工艺,具有操作简单、成本较低的优点,是一种广泛应用的水处理技术,经常应用于复杂体系工业废水(例如焦化废水)的处理,但传统絮凝剂存在对其中污染物去除效果不佳的问题。随着《水污染防治行动计划》(水十条)和《炼焦化学工业污染物排放标准》的实施,不仅提高了对复杂工业废水的排放标准要求,还特别规定了吨焦废水排放量小于0.4 m3,而复杂体系工业废水中残留污染物不利于其达标排放和再利用,迫切需要对其进行强化去除。为了有效强化混凝工艺对复杂工业废水的作用,亟需开发新型高效的絮凝剂并对其作用机制进行深入研究。无机-有机杂化絮凝剂在同一聚合结构中包含不同功能基团或组分,实现“分子水平”的复合,能够更好的发挥无机和有机组分的协同作用,提高混凝性能,简化投加程序,具有广阔的应用前景。本论文选择不同的硅源分别制备了离子键合型和共价键合型无机-有机杂化絮凝剂,将其应用于模拟废水、焦化废水的混凝处理,通过系列混凝实验和焦化废水中有机物组分分析,对无机有机杂化絮凝剂的混凝效果和去除机制进行系统研究。进一步采用杂化絮凝剂耦合Fe3O4,通过磁混凝方法强化焦化废水处理,并探究混凝/磁混凝作用机理。具体研究工作如下:(1)以Na2Si O3为无机硅源,通过与Al Cl3复合反应制备了聚硅酸铝絮凝剂(PASi)。以PASi为无机组分,丙烯酰胺(AM)、丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵(ADB)为有机单体,采用原位聚合方法制备了离子键合型无机-有机杂化絮凝剂PASi-P(AM-ADB)。结构形貌分析可知,杂化絮凝剂中无机组分与有机组分之间是通过离子键相连接,具有致密的孔隙形貌和三维空间网络结构。混凝研究表明,在最佳投加量下,对高岭土/腐殖酸(HA)模拟废水中浊度、UV254、DOC的去除率分别为:99.2%、95.3%和94.6%;对高岭土/苯酚模拟废水中浊度、苯酚的去除率分别为:99.5%、7.6%;对焦化废水原水浊度、UV254、DOC和COD的去除率分别为:95.3%、19.9%、18.8%和26.2%;对生化出水原水浊度、UV254、DOC和COD的去除率分别为:96.2%、42.3%、34.1%、46%。混凝效果优于复合絮凝剂PASi、PASi/P(AM-ADB)和商品絮凝剂PAC。(2)为改善杂化体系的稳定性,采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)为有机硅源,采用水解聚合法缓慢滴碱与无机组分Al Cl3共聚,制备了共价键合型无机-有机杂化絮凝剂PAAP。结构形貌分析和混凝模拟废水结果可知,PAAP中无机组分与有机组分之间以共价键形式键合,Si/Al摩尔比、碱化度(B)对PAAP的形貌均有较大影响,其中Si/Al摩尔比为0.1,B为0.5时制备的PAAP0.1,0.5具有粗糙的卷曲表面形貌和三维网状空间结构,对高岭土/腐殖酸模拟废水的混凝去除效果最优,浊度、UV254、DOC的去除率分别为:99.2%、98.5%、93.2%。对高岭土/苯酚模拟废水中浊度和苯酚的去除率分别为:99.7%、4.9%。对焦化废水原水浊度、UV254、DOC和COD的去除率分别为:82.1%、12.1%、9.3%、24.2%,对生化出水浊度、UV254、DOC和COD的去除率分别为:97.8%、37.7%、29.9%和63.4%,混凝效果优于商品絮凝剂PAC。此外,PAAP0.1,0.5具有优异的储存稳定性能,室温保存18个月后,仍未出现沉淀和凝胶,混凝性能仍保持良好。(3)为明晰两种杂化絮凝剂的强化混凝去除机制,对焦化废水混凝前后的有机物组分进行对比分析。研究发现,PASi-P(AM-ADB)和PAAP0.1,0.5均能有效去除焦化废水中强疏水性、高芳香性类物质,对类富里酸类、类腐殖酸类荧光物质的去除效果良好,且对疏水酸性组分(HOA)和疏水中性组分(HON)的去除效率高于疏水碱性组分(HOB)和亲水组分(HIS)。此外,PASi-P(AM-ADB)可优先去除原水中的脂肪醇、羧酸、多环芳烃、含氮杂化类化合物,而PAAP0.1,0.5除能去除原水中的脂肪醇、羧酸、含氮杂环类物质,还能高效去除酯类化合物。疏水性难降解物质的去除,有利于废水的生化处理。生化出水中的多环芳烃、邻苯二甲酸酯类化合物等有毒物质被杂化絮凝剂有效去除,对环境的危害降低。(4)为加快沉降速度,缩短混凝处理时间,将杂化絮凝剂与Fe3O4耦合使用,通过磁混凝工艺强化处理焦化废水。研究发现,“磁粉→絮凝剂→在外加磁场下静置沉降”的方式下,沉降速度显着加快,混凝效果最好,产生的磁性絮体更加密实,抗剪切性能和破碎再恢复性能得到提升。磁粉经过回收再利用,仍可保持良好的磁混凝性能。经过机理分析认为,铝盐水解产物、硅铝聚合大分子、季铵基团、氨基基团、疏水苄基、碳链以及致密的空间结构协同作用,无机-有机杂化絮凝剂显示出良好的混凝性能。磁混凝中磁粉可以起到增加体系中颗粒物浓度、促进磁核絮体生成、吸附有机物和强化絮凝剂的作用,促进混凝过程速度加快,混凝效果提升。无机-有机杂化絮凝剂PASi-P(AM-ADB)和PAAP0.1,0.5混凝处理焦化废水效果良好,且可长期稳定保存,有利于提高混凝工艺对复杂体系废水污染物的去除,为减少工业废水外排和促进废水资源循环利用提供有力的支撑和保证。
拜俊岑[4](2020)在《一步法制备固体稀土镧聚合硫酸铁高效絮凝剂及其应用研究》文中提出以工业绿矾为主要原料,采用“一步法”制备聚合硫酸铁(PFS),通过稀土镧对其进行改性,制备稀土镧聚合硫酸铁(La-PFS)。实验过程通过单因素实验和Box-Behnken实验对原料配比及反应条件进行优化。采用FT-IR法、X射线光电子能谱法、SEM法等技术对稀土絮凝剂的结构进行表征研究,并对合成机理进行初步分析;通过对比稀土镧引入前后物化性质及絮凝效果变化,Fe-Ferron逐时络合比色法对絮凝剂铁形态测定,Turbiscan Lab分散稳定性分析仪对产品稳定性进行测定,探讨絮凝剂性能的优劣和稳定性;通过产品对多种废水除浊效果的研究,初步分析产品的使用条件及适用范围,分析La-PFS的经济效益和社会效益。研究结果表明:1、以“一步法”制备固体La-PFS,在聚合温度为123℃、La/Fe摩尔比为1:105.56、OH-/Fe摩尔比为0.19时所制备的La-PFS对废水除浊率可达到99.41%。絮凝剂性能满足指标(GB-14951-2016)标准;产品稳定较好,固体产品稳定时间达6个月以上。2、稀土镧的引入不仅是简单的混合,通过表征证实镧参与反应抢夺铁离子键位并发生聚合反应,生成镧铁聚合物。镧的特性促使链状结构增强,产品由颗粒聚合而成,其相互联结紧密成网状交联,颗粒聚集成海绵结构,质地较为紧密,聚合度高。3、絮凝过程研究表明,La-PFS絮凝过程中,絮体的平均粒径随时间快速增大,颗粒聚集速率加快。投加自制絮凝剂水体的动力学参数ΔTSI为941.95,明显大于传统PFSΔTSI 732.76,表明水体稳定性较差,易于脱稳并发生沉淀。4、La-PFS对造纸废水处理研究:投加量为320 mg·L-1、絮凝沉淀时间为5 min时,浊度去除率可基本达70%。沉淀时间为10 min时,CODcr、色度去除率分别可到35%和32%;La-PFS对暴雨洪水处理研究:p H的适用范围为4~9;在投加量为300 mg·L-1、絮凝沉淀时间为15 min、p H值为6时,暴雨洪水浊度去除率基本达到最优值99.34%。
李玉莹[5](2020)在《改性聚硅酸金属盐絮凝剂的制备及性能研究》文中认为目前,水资源污染状况在世界各地均十分严峻,河流及湖泊作为饮用水的主要来源被大量的工业及城市废水所污染。因此,对于污水的有效处理迫在眉睫。絮凝沉降法在目前水处理技术中使用最为广泛。随着现代科技的发展,更多绿色、环保且性能优异的絮凝剂进入人们的视野。在本课题中,我们主要以聚硅酸金属盐为基础,对其进行改性制得新型絮凝剂,并应用于饮用水原水的絮凝处理。本课题制备的两种絮凝剂分别为硼改性聚硅酸铝钛絮凝剂(B-PSATi)和聚硅酸铝-阳离子淀粉复合絮凝剂(PSAS-CS)。以硅酸钠、硫酸铝、硫酸钛、四硼酸钠等为原料制备了B-PSATi絮凝剂,通过扫描电镜、能谱及X射线衍射分析对絮凝剂的形貌及结构进行了表征;通过单因素实验优化了该絮凝剂的制备条件,得到絮凝剂的最佳制备条件为:B-PSATi的活化pH为2.5;铝和钛与硅的摩尔比为0.6;铝与钛的摩尔比为8:2;硼与硅的摩尔比为0.05。同时考察了模拟水样的pH、絮凝剂的投加剂量等条件对絮凝剂絮凝效果的影响,得到絮凝剂适用的水样pH范围为79,絮凝剂的最佳投加剂量为0.5 mL/L。对絮凝后的水样进行测量,得到的最佳浊度去除率和色度去除率分别为97.56%和98.08%。通过四硼酸钠的改性制得的B-PSATi絮凝剂显着提高了聚硅酸金属盐的絮凝性能,且使该絮凝剂具有更强的稳定性。以硅酸钠、硫酸铝、淀粉、阳离子醚化剂等为原料制备了PSAS-CS复合絮凝剂。通过扫描电镜、红外光谱、X射线衍射分析对其形貌及结构进行了表征。结合Zeta电位分析了PSAS-CS复合絮凝剂的絮凝机理。通过单因素实验优化了该絮凝剂的制备条件,得到絮凝剂的最佳制备条件为:制备PSAS-CS的活化pH为3;铝与硅的摩尔比为0.9;阳离子淀粉与硅的质量比为0.25。考察了模拟水样的pH、絮凝剂的投加剂量等条件对絮凝剂絮凝效果的影响,得到PSAS-CS絮凝剂适用的水样pH范围为59,最佳投加剂量为1.5 mL/L。在最佳条件下,PSAS-CS对模拟水样的浊度去除率和色度去除率分别为97.79%和98.07%。通过将阳离子淀粉与聚硅酸铝盐的复合制得的PSAS-CS复合絮凝剂兼具无机、有机絮凝剂的优点,明显提高了聚硅酸金属盐的絮凝性能。
丁舒航[6](2020)在《煤矸石制备新型混凝剂及其应用试验研究》文中研究指明混凝是人类最早也是最常使用的水质净化方法,近年来,废水排放量随着当今经济的迅速发展呈现出逐年增加的趋势,这意味着对混凝剂的需求逐年增加,混凝剂的生产原料铝矾土等矿物日趋减少甚至枯竭,这不仅提高了混凝剂的成本,也限制了混凝剂的生产,因此寻求混凝剂的新的廉价原料具有重要意义。在我国,煤炭占据能源的主导地位,煤矸石已成为一种排出量和储存量最大的工业废弃物,且煤矸石在放置过程中被风化会产生大量有毒物质及有害气体,对人体、生态都造成极大危害。但煤矸石中Al2O3、Fe2O3含量较高,从中提取氧化铝制备铝、铁产品是煤矸石资源化利用的一个重要途径。研究利用煤矸石制备新型复合混凝剂的工艺方法及其在水处理中的应用对于有效减少煤矸石的堆存量及实现混凝剂的低成本工业化生产具有重要意义。钛盐具有无毒、混凝效果好的优点,以钛盐为原材料的钛基混凝剂是目前混凝剂研究的热点。但常见的钛基混凝剂如TiCl4等存在一定的缺陷,钛离子在水中会迅速水解,产生大量H+,使出水pH降低,对金属器械、管道等产生腐蚀。为了提高钛盐混凝剂的性能,各种钛基混凝剂被研制出来,但利用工业固体废弃物煤矸石来进行钛基混凝剂制备的研究报道还鲜有人涉足。本课题首先利用煤矸石制备了无机高分子混凝剂,之后参考无机-无机复合混凝剂的制备原则,将钛盐与煤矸石制备的无机高分子混凝剂进行复合,制备了聚合氯化铝铁钙(Calcium aluminum ferric chloride PAFCC)及聚合氯化铝铁钛(Polyaluminum iron titanium PTAFC),研究了两种混凝剂的混凝反应最佳合成条件、最佳工况及反应机理,最后使用实际水体对两种混凝剂进行了效果验证。主要研究内容如下:(1)以煤矸石为原料,经过高温焙烧、酸浸、钛掺杂、聚合、熟化和浓缩干燥等过程,制备了高效无机高分子混凝剂PAFCC、PTAFC;(2)系统性地研究了酸浸液固比、酸浓度、酸浸时间、酸浸温度对煤矸石中金属离子铁、铝、钙离子的溶出率的影响,结果表明:铁、铝、钙离子的溶出率最高的条件为液固比7:1、盐酸浓度为8 mol·L-1、酸浸温度100℃、反应时间3小时;(3)系统性地研究了pH、聚合温度、聚合时间、熟化温度、熟化时间对PAFCC混凝性能的影响以及钛投加量、pH、聚合温度、聚合时间对PTAFC混凝性能的影响。结果表明:PAFCC的最佳制备条件为:酸浸液pH=2,聚合温度60℃,搅拌反应5小时,在40℃下熟化28小时;PTAFC的最佳制备条件为:钛铁摩尔比0.3、pH=1.5、聚合温度60℃、聚合时间3 h;PAFCC在投加量110 mg·L-1、pH=9、反应温度20℃、慢速搅拌速度40 r·min-1,静置10min后混凝效果最佳,浊度去除率达到98%;PTAFC在投加量70 mg·L-1、pH=7、反应温度20℃、慢速搅拌速度40 r·min-1、静置10min的混凝条件下,浊度去除率达到99%以上,余浊小于1NTU;(4)研究了PAFCC和PTAFC对城镇污水处理厂二沉池出水及炼化废水浊度、CODcr、总磷和氨氮的去除效果,同时研究了PAFCC和PTAFC对煤矿矿井水浊度、CODcr、色度的去除效果,并与市购聚合氯化铝(Polyaluminium chloride PAC)进行了对比。PAFCC和PTAFC对城镇污水处理厂二沉池出水和炼化废水的浊度和总磷有极好的去除效果,同时对CODcr和氨氮有一定去除能力,总体而言污染物去除能力去除率PTAFC>PAFCC>PAC,这可能是由于PAFCC中Al(Ⅲ)、Fe(Ⅲ)及Ca(Ⅱ)在处理原水时发生协同增效作用,可以更好地发挥吸附电中和和压缩双电层作用,PTAFC中存在更高价态的Ti(IV),能使混凝剂电性中和和压缩双电层能力加强,所以PTAFC对水中污染物的去除率更高。研究成果对有效减少煤矸石的堆存量、拓宽煤矸石利用渠道,实现混凝剂的低成本、高效率工业化生产和应用具有重要的意义。
王子怡,孙姣霞,袁明杰[7](2020)在《复合絮凝剂在污泥脱水中的研究进展》文中研究表明絮凝剂在污泥脱水中越来越广泛应用,其中复合絮凝剂由于其可能的优势受到广泛关注。文章综述了近年来各种复合絮凝剂在污泥脱水中的研究进展,包括无机-无机型复合絮凝剂、有机-有机型复合絮凝剂、无机-有机型复合絮凝剂、无机/有机-生物型复合絮凝剂、磁性复合絮凝剂以及多元复合絮凝剂等。针对每种类型的复合絮凝剂,阐明其脱水机理及其在污泥脱水中的发展趋势和应用前景。
桑杰[8](2020)在《基于聚硅酸盐的无机高分子复合絮凝剂的制备及其在水处理中的应用研究》文中进行了进一步梳理随着经济发展和人类文明社会的进步,对水处理提出更高的要求。我们基于聚硅酸盐、铁盐、铝盐以及对环境友好人体无害的“亲生物金属”钛盐研发了新型无机高分子复合絮凝剂聚硅硫酸钛铁(PTFS)和聚硅硫酸钛铝(PTAS),期望得到相比于传统无机絮凝剂应用范围更广、处理效率更高以及安全健康能够适应人们对水处理更高要求的絮凝剂。首先通过除浊、除磷的筛选试验确定了絮凝剂的最佳原料配比,接着利用扫描电镜、红外光谱对絮凝剂的表面形貌及结构进行了表征,利用分形维数和Zeta电位等手段初步探究了PTFS及PTAS的絮凝机理,并通过单因素试验、正交试验、响应面试验探究了絮凝剂投加浓度、pH值、快搅时间、慢搅时间、静置时间等因素对絮凝剂除浊和除磷效果的影响及各因素间的相互作用关系,确定了最佳絮凝工艺条件,得出的主要结论如下:(1)通过不同原料配比的絮凝剂除浊、除磷筛选试验,确定PTFS絮凝剂最佳配比为n(Ti+Fe):n(Si)=1:4、n(Ti):n(Fe)=1:5;PTAS絮凝剂最佳配比为n(Ti+Al):n(Si)=1:4、n(Ti):n(Al)=5:1。(2)根据扫描电镜和红外光谱发现,在钛离子、铁离子和铝离子加入时,相比于聚硅酸絮凝剂外部形貌和内部结构都发生明显变化。PTFS絮凝剂和PTAS絮凝剂分别有Si-O-Ti,Si-O-Fe、Si-O-Al、Ti-O化学键的生成。(3)根据分形维数、Zeta电位结果结合扫描电镜和和红外光谱分析可知,PTFS和PTAS絮凝剂除浊、除磷机理不仅仅是简单的化学沉淀,表面羟基吸附、网捕卷扫、吸附架桥、电性中和都起到了重要作用。(4)PTAS絮凝剂对浊度去除率受五个因素影响大小顺序为:静置时间>快搅时间>慢搅时间>pH>絮凝剂投加浓度。其中pH和静置时间、快搅时间和静置时间的交互作用显着,静置时间和快搅时间是影响浊度去除率的关键因素,且PTAS除浊的最佳条件是絮凝剂投加浓度0.6mmol/L、pH=7、快速搅拌(180 r/min)时间为4 min、慢速搅拌(30 r/min)时间为40 min、静置时间120min。PTAS对磷去除率受五个因素影响大小顺序为:pH>絮凝剂投加浓度>快搅时间>静置时间>慢搅时间。响应面试验中絮凝剂浓度和pH交互作用显着,pH和絮凝剂投加浓度是影响磷的去除率的关键因素;且聚硅硫酸钛铝除磷的最佳条件是絮凝剂投加浓度0.05mmol/L、pH=10.5、快速搅拌(180 r/min)时间为3 min、慢速搅拌(30 r/min)时间为50 min、静置时间60min。(5)PTFS絮凝剂对浊度的去除率受五个因素影响大小顺序为:慢搅时间>静置时间>慢搅速度>pH>絮凝剂投加浓度;其中pH值和静置时间、慢搅时间和静置时间交互作用显着;最佳的絮凝条件为:絮凝剂投加量浓度0.60mmol/L、pH=10.0、快速搅拌(180 r/min)时间为4 min、慢速搅拌(30 r/min)时间为30 min、静置时间120min。PTFS对磷去除率受五个因素影响大小顺序为:静置时间>pH值>絮凝剂投加浓度>慢搅时间>快搅时间,其中絮凝剂投加浓度、pH值、静置时间三者之间两两交互作用均显着;PTFS除磷最佳条件为:PTFS絮凝剂投加浓度为0.1mmol/L、pH值为10.5、快速搅拌(180 r/min)时间为2 min、慢速搅拌(30r/min)时间为20 min,静置时间90 min。
杨开吉,姚春丽[9](2019)在《高分子复合絮凝剂作用机理及在废水处理中应用的研究进展》文中研究说明高分子复合絮凝剂近年来发展迅速并成为研究的热点。本文总结了无机高分子-无机高分子复合絮凝剂、无机高分子-有机高分子复合絮凝剂、有机高分子-有机高分子复合絮凝剂和微生物复合絮凝剂的絮凝机理,综述了国内外高分子复合絮凝剂在废水处理中应用的研究进展,并指出高分子复合絮凝剂未来研究的重点。
乔麟淞[10](2018)在《净水剂用高品质铝酸钙的合成与性能表征》文中认为如今我国各工业领域已经进入高速发展阶段,但与此同时国内水污染问题也愈发严峻,因此开发低价、高效的水处理絮凝剂势在必行。聚合氯化铝由于具有易存储、易制备、絮凝效果好等优点而受到广泛研究和应用。为了满足市场需求,我国开发“铝酸钙粉”生产工艺,该工艺流程简单,成本较低,但由于制备原料铝酸钙的质量参差不齐,导致制备出的聚合氯化铝产品性能不稳定,甚至还含有大量重金属杂质,极大地限制了该工艺的大规模应用。本文分别采用生石灰和石灰石烧结法来合成高品质铝酸钙,通过单因素实验,考察了焙烧温度、焙烧时间、分解温度、酸浸温度、酸浸时间、A/C比等因素对铝酸钙熟料的酸不溶率以及Al2O3含量的影响;通过加入MgO来优化熟料制备的工艺条件;结合XRD、SEM、EDS等分析检测方法对熟料物相、微观结构进行分析;并系统研究了CaO-Al2O3体系熟料的转化机理;同时以合成的铝酸钙为原料进行了聚合氯化铝合成实验研究,确定较优的合成工艺参数,最后将得到的聚合氯化铝产品与市场在售的同类产品进行分析比较,以浊度去除率和色度去除率为指标来评价其絮凝效果。最终得到如下结论:(1)通过单因素实验确定了生石灰烧结法制备铝酸钙的最优焙烧条件和酸浸条件,结果显示:当A/C=1.2,焙烧温度为1450℃,焙烧时间为2.5 h,分解温度为600℃,分解时间为1h,酸浸温度为70℃,酸浸时间为2h,MgO添加质量分数为2%时,此时铝酸钙的酸不溶物质量分数为2.63%,Al2O3质量分数为67.68%。并研究焙烧温度为1300~1500℃,Al2O3和CaO摩尔比为1.0~1.4时,铝酸钙熟料的微观结构和生成规律:在 1300℃ 焙烧时,物相中主要包括 CaO·Al2O3、CaO·2Al2O3、5CaO·3Al2O3 和 CaO·6Al2O3;提高焙烧温度或增加MgO添加量都会促使5CaO·3Al2O3和CaO·6Al2O3转变为CaO.Al2O3和CaO.2Al2O3;A/C 比的增大会使CaO·6Al2O3含量增加。最后制备得到符合国家标准(GB/T29341-2012)的水处理剂用铝酸钙。(2)通过单因素实验确定了石灰石烧结法制备铝酸钙的最优焙烧条件和酸浸条件,结果显示:当A/C=1.5,焙烧温度为1500℃,焙烧时间为2h,分解温度为800℃,分解时间为1h,酸浸温度为70℃,酸浸时间为2 h,MgO添加质量分数为2%时,铝酸钙熟料的酸不溶物质量分数为2.76%,Al2O3质量分数为70.93%。并研究焙烧温度为1300~1550℃,Al2O3和CaO摩尔比为1.0~1.6,MgO添加质量分数为0%~4%,焙烧时间为1.5~3 h时,铝酸钙熟料的微观结构和生成规律:在1300℃焙烧时,物相中主要包括 CaO·Al2O3、CaO·2Al2O3、5CaO·3Al2O3 和 12CaO·7Al2O3;提高焙烧温度会促使5CaO.3Al2O3、12CaO·7Al2O3 和 CaO·2Al2O3 转化为 CaO.Al2O3;提高 A/C比会促使5CaO·3Al2O3 和 12CaO·7Al2O3 转化为 CaO-Al2O3 和 CaO·2Al2O3,并出现新相CaO·6Al2O3;提高MgO含量会促进CA6转化为CaO-Al2O3和CaO.2Al2O3,并出现新相MgO·Al2O3。最后制备得到符合国家标准(GB/T29341-2012)的水处理剂用铝酸钙。(3)以自制的铝酸钙为原料,通过聚合实验制备聚合氯化铝(PAC)。通过单因素实验得到较优的聚合氯化铝合成工艺,结果显示:将铝酸钙粉加入盛有水的反应容器中进行充分调浆,然后以10 mL/min的速率滴加盐酸,反应温度为95℃,反应时间为120 min,铝酸钙:水:盐酸=1:3:7,所得聚合氯化铝的Al2O3质量分数及盐基度分别为10.1%和69.2%。最后以模拟高岭土废水为处理水样,对比自制聚合氯化铝和市面在售聚合氯化铝产品的絮凝效果,结果显示:自制聚合氯化铝的絮凝效果要优于市面聚合氯化铝产品,当自制聚合氯化铝产品投加量在30 mg/L时,浊度去除率可达90.3%,色度去除率可达77.2%。最后制备得到符合国家标准(GB15892-2009)的聚合氯化铝。
二、无机高分子复合铁盐絮凝剂的开发与应用进展(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、无机高分子复合铁盐絮凝剂的开发与应用进展(论文提纲范文)
(1)粉煤灰基聚氯硫酸铝铁的制备及其性能研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 粉煤灰的利用现状 |
1.2.1 粉煤灰的产生及其性质 |
1.2.2 粉煤灰资源化利用现状 |
1.2.3 粉煤灰的高附加值利用 |
1.3 无机高分子絮凝剂发展现状 |
1.3.1 无机高分子絮凝剂 |
1.3.2 无机复合高分子絮凝剂的研究现状 |
1.3.3 聚氯硫酸铝铁絮凝剂的研究现状 |
1.3.4 粉煤灰制备聚氯硫酸铝铁絮凝剂的研究进展 |
1.4 本论文主要研究内容 |
第二章 实验材料、设备及分析表征方法 |
2.1 实验材料及设备 |
2.1.1 实验原料 |
2.1.2 实验试剂 |
2.1.3 实验仪器及设备 |
2.2 分析仪器及其测试方法 |
2.2.1 X射线衍射仪(XRD) |
2.2.2 X射线荧光光谱分析(XRF) |
2.2.3 电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP) |
2.2.4 红外光谱分析(FTIR) |
2.2.5 扫描电镜(SEM-EDS) |
2.2.6 三维荧光光谱(EEM) |
2.2.7 絮凝实验中所用表征测试方法 |
2.3 絮凝剂盐基度的测定 |
第三章 粉煤灰两段强化酸浸及其PAFCS的制备研究 |
3.1 实验部分 |
3.1.1 CFB灰两段强化酸浸实验 |
3.1.2 PAFCS的制备及其絮凝实验 |
3.2 CFB灰理化性质及铝、铁的溶出行为 |
3.2.1 粉煤灰的理化性质 |
3.2.2 盐酸酸浓度、酸浸温度对浸出率的影响 |
3.2.3 硫酸酸浓度、酸浸温度对浸出率的影响 |
3.3 PAFCS絮凝剂工艺条件优化 |
3.3.1 SO_4~(2-)的添加方式对絮凝剂的影响 |
3.3.2 反应温度对水解聚合的影响 |
3.3.3 反应时间对水解聚合的影响 |
3.4 本章小结 |
第四章 聚氯硫酸铝铁絮凝剂性能优化调控 |
4.1 实验部分 |
4.1.1 实验试剂 |
4.1.2 实验仪器与设备 |
4.1.3 絮凝实验 |
4.1.4 实验方法 |
4.1.5 Fe、Al共聚物的水解形态测试 |
4.2 聚氯硫酸铝铁絮凝剂(PAFCS)的水解、聚合机理 |
4.3 不同Al/SO_4~(2-)摩尔比对PAFCS结构及其性能影响探究 |
4.3.1 不同Al/SO_4~(2-)摩尔比对PAFCS性能影响 |
4.3.2 不同Al/SO_4~(2-)摩尔比对PAFCS结构影响 |
4.4 不同Al/Fe摩尔比对PAFCS结构及其性能影响探究 |
4.4.1 不同Al/Fe摩尔比对PAFCS性能影响 |
4.4.2 不同Al/Fe摩尔比对PAFCS结构影响 |
4.5 不同Al/Ca摩尔比对PAFCS结构及其性能影响探究 |
4.5.1 不同Al/Ca摩尔比对PAFCS性能影响 |
4.5.2 不同Al/Ca摩尔比对PAFCS结构影响 |
4.6 本章小结 |
第五章 聚氯硫酸铝铁絮凝剂在焦化废水中的应用 |
5.1 实验部分 |
5.1.1 实验试剂 |
5.1.2 实验仪器及设备 |
5.1.4 絮体在线监测实验 |
5.1.5 实验方法 |
5.1.6 测试方法与表征手段 |
5.2 PAFCS对焦化废水生化出水处理性能探究 |
5.3 不同类型絮凝剂絮凝性能比较 |
5.4 絮体在线监测 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 建议与展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
个人简况及联系方式 |
(2)聚硅酸铁钛的制备及其在焦化废水混凝预处理中的应用(论文提纲范文)
中文摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 焦化废水概况及处理现状 |
1.2.1 焦化废水来源与特点 |
1.2.2 焦化废水处理现状 |
1.3 混凝法 |
1.3.1 混凝法概述 |
1.3.2 混凝理论 |
1.4 无机絮凝剂的研究进展 |
1.4.1 无机絮凝剂的分类及发展趋势 |
1.4.2 钛盐絮凝剂在水处理中的应用 |
1.5 研究思路与内容 |
第二章 聚硅酸铁钛(PSFTC)絮凝剂的制备及性能 |
2.1 实验部分 |
2.1.1 实验试剂与仪器 |
2.1.2 实验方法 |
2.2 结果与讨论 |
2.2.1 PSFTC的制备 |
2.2.2 PSFTC的表征 |
2.2.3 Fe-ferron聚合度分析 |
2.3 本章小结 |
第三章 PSFTC混凝处理焦化废水生化出水的研究 |
3.1 实验部分 |
3.1.1 实验试剂与仪器 |
3.1.2 实验方法 |
3.2 结果与讨论 |
3.2.1 PSFTC混凝效果分析 |
3.2.2 混凝过程对特定有机物的去除分析 |
3.2.3 PSFTC絮体特性分析 |
3.3 本章小结 |
第四章 PSFTC混凝处理焦化废水原水的研究 |
4.1 实验部分 |
4.1.1 实验试剂与仪器 |
4.1.2 实验方法 |
4.2 结果与讨论 |
4.2.1 PSFTC混凝效果分析 |
4.2.2 混凝过程对特定有机物的去除 |
4.2.3 焦化原水混凝絮体特性分析 |
4.3 本章小结 |
第五章 结论与建议 |
5.1 结论 |
5.2 建议与展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
个人简况及联系方式 |
(3)硅铝无机有机杂化絮凝剂制备及强化复杂体系污染物去除机制研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 混凝技术 |
1.2.1 混凝理论 |
1.2.1.1 压缩双电层 |
1.2.1.2 吸附电中和 |
1.2.1.3 吸附架桥 |
1.2.1.4 网捕卷扫 |
1.2.2 絮凝剂的分类及发展 |
1.2.2.1 无机絮凝剂 |
1.2.2.2 有机絮凝剂 |
1.2.2.3 微生物絮凝剂 |
1.2.2.4 复合絮凝剂 |
1.3 无机-有机杂化絮凝剂的研究进展 |
1.3.1 无机-有机组分通过羟基缩合或羟基自由基引发聚合相连接 |
1.3.2 无机-有机组分通过离子键合连接 |
1.3.3 无机-有机组分通过共价键合连接 |
1.4 混凝强化处理焦化废水的研究进展 |
1.4.1 焦化废水概述 |
1.4.2 混凝工艺在焦化废水处理中的应用 |
1.4.2.1 混凝工艺在焦化废水预处理中的应用 |
1.4.2.2 混凝工艺在焦化废水深度处理中的应用 |
1.5 研究思路与内容 |
第二章 离子键合型硅铝杂化絮凝剂制备及混凝性能研究 |
2.1 实验部分 |
2.1.1 实验试剂与仪器 |
2.1.2 实验方法 |
2.1.2.1 硅酸聚合理论 |
2.1.2.2 杂化絮凝剂制备 |
2.1.2.3 实验水样 |
2.1.2.4 混凝实验 |
2.1.2.5 絮凝剂表征及水样分析方法 |
2.2 结果与讨论 |
2.2.1 聚硅酸铝前驱体制备及优化 |
2.2.2 PASi-P(AM-ADB)结构形貌分析 |
2.2.2.1 FTIR分析 |
2.2.2.2 XRD分析 |
2.2.2.3 电导率分析 |
2.2.2.4 SEM分析 |
2.2.2.5 TEM分析 |
2.2.3 PASi-P(AM-ADB)对颗粒物/有机物模拟体系的作用研究 |
2.2.3.1 对高岭土/腐殖酸模拟废水的作用研究 |
2.2.3.2 对高岭土/苯酚模拟废水的作用研究 |
2.2.4 PASi-P(AM-ADB)对焦化废水的作用研究 |
2.3 本章小结 |
第三章 共价键合型硅铝杂化絮凝剂制备及性能优化 |
3.1 实验部分 |
3.1.1 实验试剂与仪器 |
3.1.2 实验方法 |
3.1.2.1 杂化絮凝剂制备 |
3.1.2.2 实验水样 |
3.1.2.3 混凝实验 |
3.1.2.4 絮凝剂表征及水样分析方法 |
3.2 结果与讨论 |
3.2.1 PAAP结构形貌分析 |
3.2.1.1 FTIR分析 |
3.2.1.2 XRD分析 |
3.2.1.3 SEM分析 |
3.2.1.4 TEM分析 |
3.2.2 PAAP稳定性能研究 |
3.2.3 PAAP对颗粒物/有机物模拟体系的作用研究 |
3.2.3.1 对高岭土/腐殖酸模拟废水的作用研究 |
3.2.3.2 对高岭土/苯酚模拟废水的作用研究 |
3.2.4 PAAP对焦化废水的作用研究 |
3.3 本章小结 |
第四章 杂化絮凝剂靶向去除焦化废水有机物机制 |
4.1 实验部分 |
4.1.1 实验试剂与仪器 |
4.1.2 实验方法 |
4.1.2.1 焦化废水水样 |
4.2.2.2 混凝实验 |
4.2.2.3 有机物分析方法 |
4.2 结果与讨论 |
4.2.1 焦化废水亲疏水性有机组分的去除 |
4.2.2 焦化废水UV-Vis特征吸收有机物的去除 |
4.2.3 焦化废水荧光特性物质的去除 |
4.2.4 焦化废水主要有机成分的去除 |
4.3 本章小结 |
第五章 杂化絮凝剂与Fe_3O_4耦合强化处理焦化废水工艺研究 |
5.1 实验部分 |
5.1.1 实验试剂与仪器 |
5.1.2 实验方法 |
5.1.2.1 实验水样 |
5.1.2.2 混凝实验 |
5.1.2.3 Fe_3O_4回收 |
5.1.2.4 水样及絮体分析方法 |
5.2 结果与讨论 |
5.2.1 磁混凝处理焦化废水效果 |
5.2.1.1 Fe_3O_4投加量的影响 |
5.2.1.2 投加顺序的影响 |
5.2.2 絮体特性 |
5.2.2.1 絮体强度、破碎恢复能力及密实程度 |
5.2.2.2 絮体沉降性能 |
5.2.2.3 絮体形貌 |
5.2.3 Fe_3O_4回收循环利用 |
5.2.4 混凝机理探究 |
5.3 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 论文的主要结论 |
6.2 论文的主要创新点 |
6.3 今后工作的建议与展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
个人简况 |
(4)一步法制备固体稀土镧聚合硫酸铁高效絮凝剂及其应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
符号说明 |
第一章 绪论 |
1.1 絮凝定义及絮凝剂分类 |
1.1.1 絮凝的定义 |
1.1.2 絮凝剂的分类 |
1.2 絮凝剂的絮凝机理 |
1.2.1 压缩双电层理论 |
1.2.2 吸附电中和作用 |
1.2.3 吸附架桥作用 |
1.2.4 卷扫网捕作用 |
1.2.5 复配效应 |
1.3 絮凝剂的研究与发展 |
1.3.1 无机高分子絮凝剂 |
1.3.2 有机絮凝剂 |
1.3.3 微生物絮凝剂 |
1.4 稀土的性质以及在水处理中的应用 |
1.4.1 稀土的现状 |
1.4.2 稀土的性质 |
1.4.3 稀土在水处理中的发展与应用 |
1.5 本课题主要研究内容及研究意义 |
1.5.1 研究目的 |
1.5.2 研究内容 |
1.5.3 研究意义 |
1.5.4 课题创新 |
1.5.5 技术路线 |
第二章 实验材料及原理方法 |
2.1 实验设备与试剂 |
2.1.1 絮凝剂制备实验装置 |
2.1.2 实验设备 |
2.1.3 实验材料 |
2.2 合成原理及流程 |
2.2.1 合成原理 |
2.2.2 La-PFS合成流程示意图 |
2.3 实验的准备 |
2.3.1 绿矾前期处理 |
2.3.2 模拟废水配置 |
2.3.3 絮凝实验操作 |
2.4 指标测定与分析方法 |
2.4.1 全铁含量的测定 |
2.4.2 还原性物质(以Fe~(2+)计)含量 |
2.4.3 盐基度的测定 |
2.4.4 Ferron逐时络合比色法 |
2.4.5 紫外光谱分析 |
2.4.6 傅里叶红外光谱(FT-IR)分析 |
2.4.7 X射线光电子能谱(XPS)分析 |
2.4.8 扫描电镜(SEM)分析 |
2.4.9 絮凝剂的性能指标规范对比 |
第三章 La-PFS的合成及其性能研究 |
3.1 La-PFS的合成 |
3.1.1 稀土镧的加入顺序单因素实验 |
3.1.2 镧铁摩尔比单因素实验 |
3.1.3 反应温度单因素实验 |
3.1.4 OH~-/Fe单因素实验 |
3.2 制备条件对制备工艺研究的影响 |
3.2.1 稀土镧的加入顺序对La-PFS的影响 |
3.2.2 镧铁摩尔比对La-PFS的影响 |
3.2.3 反应温度对La-PFS的影响 |
3.2.4 OH~-/Fe摩尔比值对La-PFS的影响 |
3.3 La-PFS最佳制备工艺的确定 |
3.3.1 Box-Behnken优化实验 |
3.3.2 Box-Behnken实验结果分析 |
3.3.3 模型实验验证 |
3.4 本章小结 |
第四章 稀土镧改性自制PFS絮凝剂的水解形态及结构表征 |
4.1 Ferron逐时络合比色法测定Fe(Ⅲ)形态分析 |
4.1.1 铁的标准曲线 |
4.1.2 稀土镧对铁形态的影响分析 |
4.1.3 La-PFS与 PFS中铁形态对比分析 |
4.1.4 La-PFS与 PFS产品的稳定性比较 |
4.2 傅里叶红外光谱(FT-IR)分析 |
4.3 扫描电镜法(SEM)分析 |
4.3.1 PFS和 La-PFS扫描电镜对比分析 |
4.3.2 La-PFS扫描电镜结果分析 |
4.4 X射线光电子能谱仪(XPS)分析 |
4.5 稀土镧对PFS改性原理及结构形态分析 |
4.6 本章小结 |
第五章 La-PFS絮凝剂的体系稳定动力学研究 |
5.1 材料与方法 |
5.1.1 主要试剂与仪器 |
5.1.2 实验用水水质 |
5.1.3 实验方法 |
5.2 絮凝稳定性分析 |
5.2.1 TURBISCAN LAB分析仪运行原理 |
5.2.2 测定方法 |
5.2.3 曲线分析 |
5.3 La-PFS絮凝剂对高浊度废水体系稳定性的影响 |
5.4 La-PFS絮凝剂对体系中颗粒粒径和变化速率的影响 |
5.5 不同絮凝剂对高浊度废水稳定动力学比较 |
5.6 本章小结 |
第六章 La-PFS处理实际废水研究 |
6.1 造纸废水絮凝实验 |
6.1.1 造纸废水的性质 |
6.1.2 主要实验仪器及材料 |
6.1.3 废水的浊度变化 |
6.1.4 废水的COD_(cr)变化 |
6.1.5 废水的色度变化 |
6.2 暴雨洪水絮凝实验 |
6.2.1 暴雨洪水的性质 |
6.2.2 主要实验仪器及材料 |
6.2.3 絮凝剂投加量对暴雨洪水絮凝效果的影响 |
6.2.4 pH对暴雨洪水絮凝效果的影响 |
6.2.5 沉降时间对暴雨洪水絮凝效果的影响 |
6.2.6 不同絮凝剂处理效果对比分析 |
6.3 絮凝处理成本核算 |
6.4 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
攻读硕士学位期间发表的学术论文目录 |
(5)改性聚硅酸金属盐絮凝剂的制备及性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究意义及背景 |
1.2 絮凝剂的研究现状 |
1.2.1 无机絮凝剂 |
1.2.2 有机絮凝剂 |
1.2.3 微生物絮凝剂 |
1.2.4 复合絮凝剂 |
1.3 本课题的研究目的及内容 |
1.3.1 课题的研究目的 |
1.3.2 课题的研究内容 |
第2章 硼改性聚硅酸铝钛絮凝剂的制备及性能研究 |
2.1 实验材料及仪器 |
2.1.1 实验药品 |
2.1.2 实验仪器与设备 |
2.2 实验方法及水样 |
2.2.1 絮凝剂的制备 |
2.2.2 模拟水样的配制 |
2.2.3 絮凝烧杯实验 |
2.3 絮凝评价标准 |
2.3.1 浊度(Turbidity)的测量 |
2.3.2 色度(Color)的测量 |
2.4 絮凝剂的表征 |
2.4.1 扫描电子显微镜(SEM)分析 |
2.4.2 能谱(EDS)分析 |
2.4.3 X射线衍射(XRD)分析 |
2.5 B-PSATi絮凝剂的结构表征 |
2.5.1 扫描电镜及能谱分析 |
2.5.2 X射线衍射分析 |
2.6 B-PSATi絮凝剂制备条件的优化 |
2.6.1 活化pH对絮凝剂絮凝性能的影响 |
2.6.2 铝和钛与硅的物质的量之比对絮凝性能的影响 |
2.6.3 铝与钛的物质的量之比对絮凝性能的影响 |
2.6.4 硼与硅的物质的量之比对絮凝性能的影响 |
2.7 絮凝条件的优化 |
2.7.1 模拟水样pH的影响 |
2.7.2 絮凝剂投加量的影响 |
2.8 絮凝实验 |
2.9 本章小结 |
第3章 聚硅酸铝-阳离子淀粉复合絮凝剂的制备及性能研究 |
3.1 实验材料及仪器 |
3.1.1 实验药品 |
3.1.2 实验仪器与设备 |
3.2 实验方法及水样 |
3.2.1 絮凝剂的制备 |
3.2.2 模拟水样的配制 |
3.2.3 絮凝烧杯实验 |
3.3 絮凝评价标准 |
3.4 絮凝剂的表征 |
3.4.1 扫描电子显微镜(SEM)分析 |
3.4.2 红外光谱(FTIR)分析 |
3.4.3 X射线衍射(XRD)分析 |
3.4.4 Zeta电位分析 |
3.5 PSAS-CS复合絮凝剂的结构表征 |
3.5.1 扫描电镜分析 |
3.5.2 红外光谱分析 |
3.5.3 X射线衍射分析 |
3.5.4 Zeta电位分析 |
3.6 PSAS-CS复合絮凝剂制备条件的优化 |
3.6.1 活化pH对絮凝剂絮凝性能的影响 |
3.6.2 制备温度对絮凝性能的影响 |
3.6.3 铝与硅的物质的量之比对絮凝性能的影响 |
3.6.4 阳离子淀粉与硅的质量之比对絮凝性能的影响 |
3.7 絮凝条件的优化 |
3.7.1 模拟水样pH的影响 |
3.7.2 絮凝剂投加量的影响 |
3.8 絮凝实验 |
3.8.1 絮凝对比实验 |
3.8.2 对实际水样的絮凝 |
3.9 本章小结 |
第4章 结论与展望 |
4.1 结论 |
4.2 展望 |
参考文献 |
作者简介及在学期间取得的科研成果 |
致谢 |
(6)煤矸石制备新型混凝剂及其应用试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 煤矸石基本概况 |
1.2.1 煤矸石及其危害 |
1.2.2 国内外煤矸石利用现状 |
1.3 混凝基本概况 |
1.3.1 混凝技术的研究进展 |
1.3.2 混凝的主要机理 |
1.3.3 影响混凝效果的因素 |
1.3.4 混凝剂制备工艺 |
1.3.5 混凝剂的种类 |
1.4 研究目的、内容及研究意义 |
1.4.1 研究目的及意义 |
1.4.2 拟解决的关键性问题 |
1.4.3 本文的研究内容 |
1.4.4 技术路线 |
1.4.5 本文的主要创新点 |
第2章 实验材料及方法 |
2.1 实验试剂和实验仪器 |
2.1.1 实验试剂 |
2.1.2 实验仪器 |
2.1.3 煤矸石原材料成分分析 |
2.2 煤矸石酸浸及检测方法 |
2.2.1 煤矸石酸浸方法 |
2.2.2 酸浸液成分检测方法 |
2.3 混凝剂的制备及实验水样的制备(采集) |
2.3.1 PAFCC的制备 |
2.3.2 PTAFC的制备 |
2.3.3 模拟水样的制备 |
2.3.4 实际水样的采集 |
2.4 混凝实验及水质指标的测定 |
2.4.1 混凝实验 |
2.4.2 水质指标的测定 |
2.5 本章小结 |
第3章 酸浸取法提取煤矸石中铝、铁、钙离子的研究 |
3.1 实验方法及实验原理 |
3.1.1 煤矸石的热活化 |
3.1.2 煤矸石的酸浸取法 |
3.2 酸浸单因素实验结果与讨论 |
3.2.1 液固比的影响 |
3.2.2 酸浓度的影响 |
3.2.3 酸浸反应温度的影响 |
3.2.4 酸浸反应时间的确定 |
3.3 响应面优化分析 |
3.3.1 铁离子析出率响应面实验结果与讨论 |
3.3.2 铝离子析出率响应面实验结果与讨论 |
3.3.3 钙离子析出率响应面实验结果与讨论 |
3.4 本章小结 |
第4章 聚合氯化铝铁钙(PAFCC)的制备 |
4.1 PAFCC的制备方法 |
4.2 制备条件对PAFCC混凝性能的影响 |
4.2.1 pH对 PAFCC混凝性能的影响 |
4.2.2 聚合时间对PAFCC混凝性能的影响 |
4.2.3 聚合温度对PAFCC混凝性能的影响 |
4.2.4 熟化时间对PAFCC混凝性能的影响 |
4.2.5 熟化温度对PAFCC混凝性能的影响 |
4.3 本章小结 |
第5章 聚合氯化铝铁钛(PTAFC)的制备及表征 |
5.1 PTAFC的制备方法 |
5.2 制备条件对PAFCC混凝性能的影响 |
5.2.1 钛铁摩尔比对絮凝性能的影响 |
5.2.2 聚合pH对絮凝性能的影响 |
5.2.3 聚合温度对絮凝性能的影响 |
5.2.4 聚合时间对絮凝性能的影响 |
5.3 本章小结 |
第6章 PAFCC和 PTAFC的性能研究及实际应用 |
6.1 混凝条件 |
6.1.1 投加量对絮凝效果的影响 |
6.1.2 搅拌速度对絮凝效果的影响 |
6.1.3 沉淀时间对絮凝效果的影响 |
6.1.4 pH对絮凝效果的影响 |
6.1.5 反应温度对絮凝效果的影响 |
6.2 实际应用 |
6.2.1 PAFCC、PTAFC及 PAC对二沉池出水的处理效果对比 |
6.2.2 PAFCC、PTAFC及 PAC对炼化废水的处理效果对比 |
6.2.3 PAFCC、PTAFC及 PAC对矿井水的处理效果对比 |
6.3 经济性分析 |
6.4 本章小结 |
结论与展望 |
结论 |
展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文即科研成果 |
(7)复合絮凝剂在污泥脱水中的研究进展(论文提纲范文)
1 介绍 |
2 复合絮凝剂 |
2.1 无机-无机型复合絮凝剂 |
2.1.1 聚铝盐无机复合絮凝剂 |
2.1.2 聚铁盐无机复合絮凝剂 |
2.1.3 聚铝、铁盐无机复合絮凝剂 |
2.2 有机-有机型复合絮凝剂 |
2.3 无机-有机型复合絮凝剂 |
2.3.1 无机-人工合成有机絮凝剂 |
2.3.2 无机-天然有机高分子絮凝剂 |
2.4 无机/有机-生物型复合絮凝剂 |
2.5 磁性复合絮凝剂 |
2.6 多元复合絮凝剂 |
3 结论 |
(8)基于聚硅酸盐的无机高分子复合絮凝剂的制备及其在水处理中的应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 无机高分子絮凝剂研究现状 |
1.2 絮凝剂作用机理 |
1.3 课题的研究内容与意义 |
1.4 论文创新点 |
2 试验材料及方法 |
2.1 仪器与试剂 |
2.2 试验水样 |
2.3 PTFS和 PTAS絮凝剂的制备方法 |
2.4 絮凝试验 |
2.4.1 絮凝试验过程 |
2.4.2 试验水质指标测定方法 |
2.5 表征方法 |
2.5.1 扫描电镜 |
2.5.2 红外光谱测定 |
2.5.3 絮体分形维数 |
2.5.4 Zeta电位测定 |
3 絮凝剂制备条件的优化及表征 |
3.1 PTFS和 PTAS絮凝剂制备条件优化 |
3.1.1 PTFS絮凝剂制备条件优化 |
3.1.2 PTAS絮凝剂制备条件优化 |
3.2 絮凝剂表征 |
3.2.1 PTFS絮凝剂表征 |
3.2.2 PTAS絮凝剂表征 |
4 聚硅硫酸钛铝絮凝剂除浊除磷条件优化 |
4.1 絮凝剂除浊单因素试验 |
4.1.1 絮凝剂投加浓度对除浊的影响 |
4.1.2 pH对除浊的影响 |
4.1.3 快搅时间对除浊的影响 |
4.1.4 慢搅时间对除浊的影响 |
4.1.5 静置时间对除浊的影响 |
4.2 除浊正交试验 |
4.2.1 正交试验优化PTAS除浊性能 |
4.2.2 正交试验验证 |
4.3 除浊响应曲面试验 |
4.3.1 响应面试验设计 |
4.3.2 响应面分析 |
4.3.3 因素间交互作用分析 |
4.4 PTAS除浊絮体分形维数和水样Zeta电位 |
4.4.1 PTAS除浊絮体分形维数 |
4.4.2 PTAS除浊水样Zeta电位 |
4.5 絮凝剂除磷单因素试验 |
4.5.1 絮凝剂投加浓度对除磷的影响 |
4.5.2 pH对除磷的影响 |
4.5.3 快搅时间对除磷的影响 |
4.5.4 慢搅时间对除磷的影响 |
4.5.5 静置时间对除磷的影响 |
4.6 除磷正交试验 |
4.6.1 正交试验优化PTAS除磷性能 |
4.6.2 正交试验验证 |
4.7 除磷响应面试验 |
4.7.1 响应面试验设计 |
4.7.2 响应面分析 |
4.7.3 因素间交互作用分析 |
4.8 PTAS除磷絮体分形维数和水样Zeta电位 |
4.8.1 PTAS除磷絮体分形维数 |
4.8.2 PTAS除磷水样Zeta电位 |
4.9 小结 |
5 聚硅硫酸钛铁絮凝剂除浊除磷条件优化 |
5.1 絮凝剂除浊单因素试验 |
5.1.1 絮凝剂投加浓度对除浊的影响 |
5.1.2 pH对除浊的影响 |
5.1.3 快搅时间对除浊的影响 |
5.1.4 慢搅时间对除浊的影响 |
5.1.5 慢搅速度对除浊的影响 |
5.1.6 静置时间对除浊的影响 |
5.2 除浊正交试验 |
5.2.1 正交试验优化PTFS除浊性能 |
5.2.2 正交试验验证 |
5.3 除浊响应曲面试验 |
5.3.1 响应面试验设计 |
5.3.2 响应面分析 |
5.3.3 因素间交互作用的分析 |
5.4 PTFS除浊絮体分形维数和水样Zeta电位 |
5.4.1 PTFS除浊絮体分形维数 |
5.4.2 PTFS除浊水样Zeta电位 |
5.5 絮凝剂除磷单因素试验 |
5.5.1 絮凝剂投加量对除磷的影响 |
5.5.2 pH对除磷的影响 |
5.5.3 快搅时间对除磷的影响 |
5.5.4 慢搅时间对除磷的影响 |
5.5.5 静置时间对除磷的影响 |
5.6 除磷正交试验 |
5.6.1 正交试验优化PTFS除磷性能 |
5.6.2 正交验证试验 |
5.7 除磷响应曲面试验 |
5.7.1 响应面试验设计 |
5.7.2 响应面分析 |
5.7.3 因素间交互作用的分析 |
5.8 PTFS除磷絮体分形维数和水样Zeta电位 |
5.8.1 PTFS除磷絮体分形维数 |
5.8.2 PTFS除磷水样Zeta电位 |
5.9 小结 |
6 结论 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间的研究成果 |
(9)高分子复合絮凝剂作用机理及在废水处理中应用的研究进展(论文提纲范文)
1 高分子复合絮凝剂絮凝机理 |
1.1 无机高分子-无机高分子复合絮凝剂絮凝机理 |
1.2 无机高分子-有机高分子复合絮凝剂絮凝机理 |
1.3 有机高分子-有机高分子复合絮凝剂絮凝机理 |
1.4 微生物高分子复合絮凝剂絮凝机理 |
2 高分子复合絮凝剂在废水处理中应用的研究进展 |
2.1 无机高分子-无机高分子复合絮凝剂 |
2.1.1 聚铝盐无机高分子复合絮凝剂 |
2.1.2 聚铁盐无机高分子复合絮凝剂 |
2.1.3 聚铝铁盐无机高分子复合絮凝剂 |
2.2 无机高分子-有机高分子复合絮凝剂 |
2.2.1 无机高分子-聚丙烯酰胺复合絮凝剂 |
2.2.2 无机高分子与壳聚糖复合絮凝剂 |
2.2.3 无机高分子与聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDADMAC)复合絮凝剂 |
2.3 有机高分子与有机高分子复合絮凝剂 |
2.3.1 天然高分子与合成高分子接枝共混复合絮凝剂 |
2.3.2 合成高分子与合成高分子接枝共混复合絮凝剂 |
2.4 微生物高分子复合絮凝剂 |
2.4.1 无机高分子与微生物高分子复合絮凝剂 |
2.4.2 有机高分子与微生物高分子复合絮凝剂 |
2.5 新型多元复合絮凝剂 |
3 结语与展望 |
(10)净水剂用高品质铝酸钙的合成与性能表征(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 我国水资源现状 |
1.2 絮凝剂的研究和发展趋势 |
1.2.1 无机絮凝剂 |
1.2.2 有机絮凝剂 |
1.2.3 无机-有机复合型絮凝剂 |
1.2.4 微生物絮凝剂 |
1.3 聚合氯化铝的生产现状 |
1.3.1 金属铝酸溶一步法 |
1.3.2 含铝矿物的酸溶两步法 |
1.3.3 氢氧化铝制备法 |
1.3.4 氯化铝制备法 |
1.3.5 铝酸钙酸溶一步法 |
1.4 铝酸钙简介 |
1.4.1 碱法溶出 |
1.4.2 酸法溶出制备聚合氯化铝 |
1.5 研究内容和意义 |
1.5.1 研究意义 |
1.5.2 研究内容 |
第2章 生石灰烧结法制备铝酸钙的研究 |
2.1 前言 |
2.2 实验原料及仪器设备 |
2.2.1 实验原料及仪器 |
2.2.2 实验装置 |
2.3 实验流程及步骤 |
2.4 实验结果表征 |
2.4.1 参比强度法 |
2.4.2 Al_2O_3含量测定 |
2.4.3 不溶物含量的测定 |
2.4.4 铝酸钙的成分及微观形貌表征 |
2.5 实验结果讨论与分析 |
2.5.1 焙烧温度对铝酸钙酸不溶率的影响 |
2.5.2 焙烧时间对铝酸钙酸不溶率的影响 |
2.5.3 酸浸温度对铝酸钙酸不溶率的影响 |
2.5.4 酸浸时间对铝酸钙酸不溶率的影响 |
2.5.5 分解温度对铝酸钙酸不溶率的影响 |
2.5.6 A/C比对铝酸钙酸不溶率和Al_2O_3含量的影响 |
2.5.7 MgO添加量对铝酸钙酸不溶率和Al_2O_3含量的影响 |
2.6 熟料物相转化及微观形貌分析 |
2.6.1 转化机理分析 |
2.6.2 微观形貌分析 |
2.7 生石灰烧结法热力学分析 |
2.8 本章小结 |
第3章 石灰石烧结法制备铝酸钙的研究 |
3.1 前言 |
3.2 实验原料及仪器设备 |
3.3 实验流程及步骤 |
3.4 实验结果讨论与分析 |
3.4.1 焙烧温度对铝酸钙酸不溶率的影响 |
3.4.2 A/C比对铝酸钙酸不溶率和Al_2O_3含量的影响 |
3.4.3 MgO添加量对铝酸钙酸不溶率和Al_2O_3含量的影响 |
3.4.4 焙烧时间对铝酸钙酸不溶率的影响 |
3.4.5 分解温度对铝酸钙酸不溶率的影响 |
3.4.6 酸浸温度对铝酸钙酸不溶率的影响 |
3.4.7 酸浸时间对铝酸钙酸不溶率的影响 |
3.5 熟料物相转化及微观形貌分析 |
3.5.1 转化机理分析 |
3.5.2 微观形貌分析 |
3.6 石灰石烧结法热力学分析 |
3.7 本章小结 |
第4章 聚合氯化铝合成研究 |
4.1 前言 |
4.2 实验原料及仪器设备 |
4.3 实验流程及步骤 |
4.4 实验结果表征 |
4.4.1 Al_2O_3含量测定 |
4.4.2 盐基度测定 |
4.4.3 浊度的测定 |
4.4.4 色度的测定 |
4.5 聚合实验结果讨论与分析 |
4.5.1 铝酸钙、水、盐酸添加顺序对熟化聚合过程的影响 |
4.5.2 盐酸添加方式对熟化聚合过程的影响 |
4.5.3 盐酸、水、铝酸钙粉的投加比例对熟化聚合过程的影响 |
4.5.4 反应温度对碱化聚合的影响 |
4.5.5 反应时间对碱化聚合的影响 |
4.6 PAC产品性能测试 |
4.6.1 絮凝机理 |
4.6.2 模拟絮凝实验 |
4.7 本章小结 |
第5章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
四、无机高分子复合铁盐絮凝剂的开发与应用进展(论文参考文献)
- [1]粉煤灰基聚氯硫酸铝铁的制备及其性能研究[D]. 李文杰. 山西大学, 2021
- [2]聚硅酸铁钛的制备及其在焦化废水混凝预处理中的应用[D]. 齐文豪. 山西大学, 2021
- [3]硅铝无机有机杂化絮凝剂制备及强化复杂体系污染物去除机制研究[D]. 王淑军. 山西大学, 2020
- [4]一步法制备固体稀土镧聚合硫酸铁高效絮凝剂及其应用研究[D]. 拜俊岑. 广西大学, 2020(05)
- [5]改性聚硅酸金属盐絮凝剂的制备及性能研究[D]. 李玉莹. 吉林化工学院, 2020(10)
- [6]煤矸石制备新型混凝剂及其应用试验研究[D]. 丁舒航. 西南交通大学, 2020(07)
- [7]复合絮凝剂在污泥脱水中的研究进展[J]. 王子怡,孙姣霞,袁明杰. 广东化工, 2020(07)
- [8]基于聚硅酸盐的无机高分子复合絮凝剂的制备及其在水处理中的应用研究[D]. 桑杰. 兰州交通大学, 2020(01)
- [9]高分子复合絮凝剂作用机理及在废水处理中应用的研究进展[J]. 杨开吉,姚春丽. 中国造纸, 2019(12)
- [10]净水剂用高品质铝酸钙的合成与性能表征[D]. 乔麟淞. 东北大学, 2018(02)