聚合硫酸铁和钙盐除氟试验研究

通过试验研究了单独投加聚合硫酸铁(PFS)去除氟的最佳反应pH值、最佳振荡时间、投加量,以及钙盐(CaCl2)与聚合硫酸铁联合投加对除氟效果的影响,结果表明:采用单独投加聚合硫酸铁絮凝沉降法除氟时,pH值为5.5～6.5,有利于氟的吸附,最佳振荡时间为120 min;先投加氯化钙后投加聚合硫酸铁的方法除氟效果更好.     

利用无毒絮凝剂聚合硫酸铁净化渤海湾海水的实验研究

选用无毒絮凝剂聚合硫酸铁(PFS),通过对渤海湾海水进行絮凝实验确定了达到最佳絮凝效果的实验条件: 在快速搅拌混合1 min后,搅拌转数(慢速)改为50 r/min, PFS加入量为30 g/L,温度15～25℃.采用这些实验条件,在100 t/d海水净化工艺中连续运行并考核,结果表明: 絮凝剂聚合硫酸铁(PFS)有效去除渤海湾海水中总固溶物、悬浮物和降低有机物的含量,能够保证处理后海水浊度≤4NTU.故此能够为大规模渤海湾海水净化工艺提供有效的技术支持.     

聚合硫酸铁-瓜尔胶复合絮凝剂的制备及絮凝效果研究

采用聚合硫酸铁(PFS)和瓜尔胶制备了聚合硫酸铁-瓜尔胶复合絮凝剂,研究了PFS与瓜尔胶复配比例、絮凝剂加入量及废水初始pH对模拟废水除浊率的影响,并利用XRD、FT-IR、SEM及紫外-可见光谱分析对絮凝剂的结构进行了表征。结果表明,PFS和瓜尔胶复配极大地提高了絮凝性能,pH=7时,除浊率可达97%,远大于相同条件下PFS的除浊效果。瓜尔胶分子结构中的羟基与PFS中的Fe~(3+)产生了交联,所形成的复合絮凝剂为无定型结构,在无机絮凝剂PFS电中和作用的基础上又增加了絮凝剂吸附架桥及网捕能力,有效提高了絮凝效果。     

硫铁矿烧渣制备PFS、PFPS及其除浊效果比较

以硫铁矿烧渣为原料，采用胶体分散法新工艺制备得到聚合硫酸铁（PFS），然后在PFS溶液中加入磷酸钠得到聚磷硫酸铁（PFPS）。研究了影响PFPS盐基度的因素，以及PFS、PFPS的除浊效果。结果表明，采用胶体分散法制备PFS的工艺独特，无污染物氮氧化物的产生。实验还表明，PFPS的絮凝效果明显好于PFS。PFPS投放量以及盐基度适宜时可达到最佳除浊效果。     

混凝沉淀工艺处理餐厨废水的研究

通过单因素试验考察了聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铁(PFS)、聚合氯化铝铁(PAFC)对餐厨废水生化处理出水中COD、TP的去除效果,并确定了絮凝沉淀最佳工艺条件:最优絮凝剂为PFS,最佳投加量为450 mg/L,絮凝反应时间为30 min,PAM投加量为0.6 mg/L,PAM投加时间为距离PFS投加后至少l min.在最佳工艺条件下,COD、TP平均去除率可分别达36％、83％,此时絮体体积比为13％.     

粉煤灰制备聚硅酸复合聚合硫酸铁及性能研究

以大连某热电厂的固体废弃物粉煤灰为原料,研究了利用粉煤灰制备聚硅酸复合聚合硫酸铁及其絮凝性能.采用NaOH溶液浸渍粉煤灰,通过考察温度、NaOH浓度和反应时间对硅溶出的影响,确定了硅溶出的最佳反应条件.用NaOH浸渍液制备聚硅酸后再与聚合硫酸铁（PFS）复合得到复合絮凝剂（F-PFS）,通过考察铁硅摩尔比和熟化时间对F-PFS的除浊性能的影响,确定了F-PFS的最佳复合条件.在F-PFS的最佳复合条件下,以Na₂SiO₃为原料制备同样硅浓度的聚硅酸再复合PFS得到聚硅酸复合聚合硫酸铁（N-PFS）,作为F-PFS的对照.通过最佳F-PFS与N-PFS和PFS的絮凝率对比评价了最佳F-PFS的絮凝性能.结果表明在120℃下,用4　mol·L^-1的NaOH浸渍粉煤灰4 h后得到硅的最大溶出量0.207 9 g·g^-1.在铁硅摩尔比为1∶0.2,熟化2 h的条件下,F-PFS的除浊性能最佳.同时F-PFS的除浊能力与N-PFS相同,但是沉降性和稳定性优于N-PFS和PFS,对实际废水的絮凝能力优于N-PFS和PFS.     

用硫铁矿烧渣制取聚合硫酸铁的实验研究

以硫铁矿烧渣为原料,采用酸浸,催化氧化,水解聚合的工艺制取高附加值的无机高分子絮凝剂聚合硫酸铁(PFS),在氧化聚合工艺中引入非亚硝酸盐催化剂,降低了产品毒性,扩大了其在水处理中的应用领域。研究结果表明:(1)硫酸浓度40%,酸浸时间40min,硫酸过量系数1.3,硫铁矿烧渣中铁的浸出率可达91.69%;(2)选用投加量为4%的KClO3和0.9%的HNO3作催化剂,0.2%的KI为助催化剂,保持n(H2SO)4/n(Fe2+)的比值在0.29~0.32之间,在50℃下氧化30min(保温2h),制得聚合硫酸铁产品各项指标均符合国家标准。(3)按以上条件制得的PFS对废水具有很好的除浊效果,当pH值在6.0~10.0,投放量为2mg/L时,处理洗煤废水的除浊率可达90%以上。     

纳米Fe_3O_4的制备及其强化聚铁絮凝性能的研究

在对聚合硫酸铁(PFS)絮凝性能研究的基础上,采用化学沉淀法制备了纳米Fe3O4,并对纳米Fe3O4强化聚合硫酸铁絮凝性能进行了研究。结果表明:纳米Fe3O4可以强化聚合硫酸铁的絮凝效果并有助于加速矾花沉降,处理制衣厂水洗废水脱色率、COD去除率、絮体沉降速度明显优于PFS、PAC、FeSO4等传统的絮凝剂。脱色率、COD去除率达到95.3%、80.4%。     

聚合硫酸铁去除水中砷的实验研究

研究了聚合硫酸铁对水中砷在不同条件下的去除效果.实验发现:聚合硫酸铁去除砷的最佳pH值范围为6～8;砷的去除率随聚合硫酸铁加入量的增加而升高;砷去除率随Fe/As比值的增加而增大;Ca2 、Mg2 有利于砷的絮凝沉淀;PO34-对砷的去除有不利影响,而且PO34-的浓度越大其影响越大.     

纳米聚合硫酸铁絮凝剂的水热法制备及其应用

水热法合成了一种新的无机絮凝剂-纳米聚合硫酸铁(PFS).运用傅立叶-红外(FT-IR)、X-rav粉末衍射、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等现代仪器对制得的纳米聚合硫酸铁进行了表征;讨论了聚合硫酸铁的絮凝机理以及纳米聚合硫酸铁的分子形态;考察了制备影响因素.为了检测样品的絮凝性能,实验选用传统的絮凝剂聚丙烯酰胺和聚合氯化铝作对比,分别对镇江段长江水样进行了絮凝烧杯实验.实验结果表明,在各自的最佳絮凝条件下,纳米聚合硫酸铁的CODCr,去除率和浊度去除率分别为82.9%和90.3%,比传统的絮凝剂具有更好的絮凝性能.     

Acceleration of floc-water separation and floc reduction with magnetic nanoparticles during demulsification of complex waste cutting emulsions

Waste cutting emulsions are difficult to treat efficiently owing to their complex composition and stable emulsified structure. As an important treatment method for emulsions, chemical demulsification is faced with challenges such as low flocs–water separation rates and high sludge production. Hence, in this study, Fe₃O₄ magnetic nanoparticles (MNPs) were used to enhance chemical demulsification performance for treating waste cutting emulsions under a magnetic field. The addition of MNPs significantly decreased the time required to attain sludge–water separation and sludge compression equilibrium, from 210 to 20 min. In addition, the volume percentage of sludge produced at the equilibrium state was reduced from 45% to 10%. This excellent flocculation–separation performance was stable over a pH range of 3–11. The magnetization of the flocculants and oil droplets to form a flocculant–MNP–oil droplet composite, and the magnetic transfer of the composite were two key processes that enhanced the separation of cutting emulsions. Specifically, the interactions among MNPs, flocculants, and oil droplets were important in the magnetization process, which was controlled by the structures and properties of the three components. Under the magnetic field, the magnetized flocculant–MNP–oil droplet composites were considerably accelerated and separated from water, and the sludge was simultaneously compressed. Thus, this study expands the applicability of magnetic separation techniques in the treatment of complex waste cutting emulsions.     

无机-有机复合絮凝剂PST的制备及其脱色性能

以天然高分子淀粉、铝盐、铁盐为主要原料,制备了无机-有机复合絮凝剂PST。采用正交实验的方法,以模拟印染废水的COD去除率和脱色率为指标,评价PST的絮凝性能。结果表明,PST的最优制备条件为Al3+/淀粉(质量比)=1:1、Fe3+/淀粉(质量比)=0.1:1,pH=1,60℃恒温磁力搅拌器反应4 h。在以上最佳条件下,COD去除率高达87.86%,脱色率为95.40%。     

钢精制副产品合成聚合硫酸铁可行性研究

利用正交实验,考察影响合成PFS反应速度的几个因素,认为温度80℃,压力(O2)为0.2MPa,催化剂加入量为3(%Fe),MFe∶MSO2-4=1∶1.35,搅拌速度为(800r/min)的条件为最佳工艺反应条件。上述条件下,利用抚顺钢厂钢精制副产品硫酸亚铁渣合成PFS絮凝剂,其各项指标完全符合GB 14591-93标准,为硫酸亚铁渣的综合利用提供了技术参考与理论依据。     

复配絮凝剂在餐饮废水中的应用研究

将聚丙烯酰胺 (PAM)和聚铁 (PFS)进行复配 ,分别以COD值和透光脉动值 (R)为技术指标 ,探讨了在处理餐饮废水过程中各种变化条件对絮凝效果的影响。结果表明 :PAM与PFS有一最佳复配比例 ,COD去除率达 90 %以上 ;在此絮凝剂条件下 ,投加方式、搅拌速度和浓度等对R值都有显著影响。     

生物柴油副产物甘油的去杂工艺条件研究

采用絮凝的方法,对桐油制备生物柴油副产物甘油的去杂工艺条件进行了研究。考察了不同絮凝剂及絮凝剂用量、pH值、搅拌时间、反应温度等条件对甘油絮凝去除杂质的效果和甘油回收率的影响。结果表明:采用硫酸铝絮凝剂,在絮凝剂用量为0.2%,pH值为6.0,搅拌时间为5 min,反应温度为20℃的条件下去杂效果最好,甘油回收率为80.45%。     

微生物絮凝剂的研制及其对浊度去除的研究

从污水处理厂的活性污泥和污水中筛选到一株有高絮凝活性的微生物 (命名为WB 2 ) ,由该菌株分泌的微生物絮凝剂对高岭土有很好的絮凝效果。与聚合硫酸铁助絮凝剂共同使用时 ,该微生物絮凝剂对含藻污水的絮凝能达到理想的效果。当微生物絮凝剂浓度为 5mg/L、聚合硫酸铁浓度为 5～ 6mg/L时 ,处理效果最佳 ,浊度去除率达 98.6 % ,色度去除 82 %。     

高梯度磁场提升单纤维捕集PM2.5性能的机理

以钢铁厂和有色金属行业排放的PM_2.5为研究对象,基于离散相模型DPM（Discrete Phase Model）,并加入UDF自定义编程,研究高梯度磁场下不同入口风速、颗粒粒径、外磁场强度、磁性纤维磁感应强度以及磁化率对捕集效率的影响,并结合颗粒运动轨迹和受力情况对其进行分析.结果表明：当0.5μm≤d_p≤2.5μm,v=0.1m/s时,利用高梯度磁场（H=0.1T,B=0.06T）可以使单纤维捕集PM_2.5的效率提高为原来的4.23倍,得出磁性纤维周围存在2个引力区和2个斥力区.同时,在高梯度磁场中磁性纤维对PM_2.5的捕集效率随入口风速呈先减小后趋于平稳的规律;而捕集效率随粉尘粒径呈先增大后减小的规律.当d_p=1.0μm时的捕集效率提升最大,无论是外磁场强度还是磁性纤维磁感应强度,磁性纤维对颗粒的捕集效率与场强都呈一次函数关系,效率增长率K_B>K_H;随着颗粒磁化率的增加,磁性纤维对颗粒的捕集呈现两段线性增长规律,前后两段效率增长率K₁>K₂.当颗粒经过高梯度磁场区域时,入口风速、粉尘粒径、场强对运动轨迹影响较大,而磁化率对运动轨迹影响较小.     

城市污水处理厂污泥脱水性能研究

分别对城市污水处理厂产生的浓缩污泥、初沉池污泥和浓缩污泥的混合污泥以及消化污泥进行了絮凝脱水试验,同时对聚合硫酸铁(PFS)、丙烯酸钠-丙烯酸酰胺共聚物、异丁烯酸-甲基丙烯酸共聚物和阳离子聚丙烯酸胺(PAM)的絮凝效果进行比较。结果表明,浓缩污泥所需要的絮凝剂最少,消化污泥所需要的絮凝剂最多,并且各种絮凝剂都存在着最佳投加量。以浓缩污泥为例进行经济分析结果表明,最佳絮凝剂为PAM,最佳投加量为2.45kg/t干泥。另外,对絮凝脱水的影响因素分析后发现,过滤压力、pH以及搅拌速度都对污泥脱水性能有很大影响,在实际应用中应通过实验进行优化选择。