论文部分内容阅读
本文以硫酸铝、硫酸镁、水玻璃和氢氧化钠为原料,采用复合共聚法,制备出聚硅酸铝镁(Poly silicate-sulfate alunminum magnesium,简称PSAM)絮凝剂,研究了M/Si摩尔比、Al/Mg摩尔比、硅含量、碱化度(B)、熟化时间、絮凝条件等因素对PSAM絮凝性能的影响。采用Al-Ferron逐时络合比色法研究了PSAM中铝的形态分布规律;采用X-射线衍射法研究了PSAM中聚硅酸与铝盐、镁盐及其水解产物之间的相互作用。以直接湖蓝5B模拟染料废水水样、南昌某针织染整有限公司印染废水、华东交通大学生活污水为处理对象,通过混凝搅拌试验,分析了PSAM絮凝剂的絮凝性能,并与聚合氯化铝(PAC)、硫酸铝(AS)、硫酸镁等常规絮凝剂进行比较,考察了PSAM絮凝剂在处理印染废水和生活污水时对浊度、色度和CODcr等方面的优势。探讨了PSAM絮凝剂的絮凝机理,并对PSAM絮凝剂的经济及社会效益进行了分析。研究结果表明:M/Si摩尔比、Al/Mg摩尔比、硅含量、碱化度(B)、熟化时间、絮凝条件对PSAM絮凝剂的絮凝性能有一定的影响。当M/Si=1/1、Al/Mg=3/1、nSiO2=0.36mol/L、B=0.5、熟化时间为2d时,PSAM絮凝剂对直接湖蓝5B模拟染料废水的处理效果最佳,脱色率达93.12%。聚硅酸与铝盐、镁盐及其水解产物之间存在一定程度的络合关系,这种络合作用对PSAM絮凝剂的结构形貌、铝盐及镁盐的水解—聚合过程以及Al(Ⅲ)的水解产物形态分布都有一定程度的影响。混凝实验表明:PSAM絮凝剂对水中尤其是印染废水中的浊度、色度及有机物具有较好的去除能力,除浊率可达88.99%,脱色率达84.64%,CODcr去除率达68.77%,且适应pH范围宽(7~11),处理效果较几种常规絮凝剂更优异。根据经典的混凝理论对PSAM絮凝剂的絮凝机理分析,认为PSAM主要是通过电中和与吸附架桥两者的共同作用对胶体起絮凝作用。PSAM絮凝剂是一种安全、有效的无机高分子絮凝剂,其社会、经济效益巨大,具有良好的开发与应用前景。