粉煤灰制备聚硅酸铝铁及条件选择

研究了以粉煤灰为原料制取聚硅酸铝铁的方法和合成的最佳条件.焙烧粉煤灰应以钙基盐作为活化剂方能达到最佳效果;粉煤灰的适宜活化温度应为900～1000℃;酸浸粉煤灰的适宜温度为70～80℃;反应时间为1.0～1.5h,盐酸的质量分数为30%;合成聚硅酸铝铁的各成分最佳质量比为Al/Fe为1.8;Si/(Al+Fe)为1.5.     

聚硅酸铝铁絮凝剂的制备及其在印染废水处理中的应用

以粉煤灰为主要原料制备了聚硅酸铝铁絮凝剂。通过L16(45)正交实验得出粉煤灰中Al3+和Fe3+的最佳浸取实验条件为焙烧温度900℃,m(Na2CO3)∶m(粉煤灰)=0.10,浸取温度为70℃,盐酸质量分数20%,浸取时间为2.0h。通过L9(34)正交实验得出聚硅酸铝铁的最佳制备条件为n(聚硅酸)∶n(Al3+)=1∶0.5,n(聚硅酸)∶n(Fe3+)=1∶0.5,浸出液pH为5.0,熟化温度为60℃。利用制得的聚硅酸铝铁絮凝剂对200mL模拟印染废水进行处理,在絮凝剂加入量为4mL时絮凝效果最好,透光率超过70%。     

聚合硅酸铝铁絮凝剂的制备方法

该发明公开了一种聚合硅酸铝铁絮凝剂的制备方法，其产品兼具铝系絮凝剂和铁系絮凝剂的优点，是一种高效、经济、稳定的废水处理剂。该方法的具体步骤：向聚合硅酸钠溶液中加稀硫酸活化并调节其pH；在一定温度下，按一定的化学计量比和顺序加入可溶性铝盐和铁盐，并快速搅拌，反应一段时间后，于室温下避光静置熟化，即制得聚合硅酸铝铁溶液。该发明工艺简单、反应条件要求低，制得的产品具有高效、稳定且使用寿命长的优点，适用于工业化生产。     

聚合硅酸铝铁絮凝剂处理油井压裂废水

制备了聚合硅酸铝铁絮凝剂,并用于处理油井压裂废水。制备聚合硅酸铝铁絮凝剂的优化实验条件为：聚硅酸活化pH1~2,活化温度25~30℃,活化时间2.0h。在此条件下制备的聚合硅酸铝铁絮凝剂对油井压裂废水浊度和COD的去除率分别可达到97％和58％。与聚合氯化铝铁絮凝剂相比,聚合硅酸铝铁絮凝剂在浊度及COD去除方面有着更佳的处理效果,并且处理后废水的总溶解性固体含量较低。     

PSAF-DMDAAC复合絮凝剂的制备及含铊废水的处理

将自制聚硅酸铝铁（PSAF）与二甲基二烯丙基氯化铵（DMDAAC）复配,制备了复合高分子絮凝剂PSAF-DMDAAC,并将其用于含铊废水的处理。表征结果显示：PSAF与DMDAAC先利用氢键形成聚合体后脱水,然后DMDAAC链上的烯基双键与PSAF中的聚铁、聚铝基团发生桥联反应,以配位键形式将基团引入DMDAAC链,形成一种新型复合絮凝剂。实验结果表明：复合絮凝剂制备的最优条件为（Al+Fe）与Si的摩尔比2∶1、Al与Fe的摩尔比1∶2、60%（w）DMDAAC溶液加入量0.8%（w）;废水处理的最优条件为絮凝剂投加量0.8 g/L、废水pH 9.5、沉降时间10 min;在上述优化条件下,废水的色度、浊度、铊的去除率分别达到95.0%,96.4%,95.6%,处理后废水的色度、浊度、铊质量浓度分别为10度、6 NTU、13 μg/L。     

铁-镁-铝无机复合脱色絮凝剂的制备与应用研究

以铁、镁、铝盐为原料制备出一种高效新型复合絮凝剂(PFMA)。研究了该絮凝剂对染料溶液的脱色效果。试验结果表明,PFMA是一种性能优良的无机高分子絮凝剂,对多种染料溶液均具有很强的脱色效果,其脱色性能优于传统的絮凝剂——聚合氯化铝、聚合硫酸铁和硫酸铝。絮凝机理研究结果表明,PFMA的絮凝既有羟基架桥作用,也有压缩双电层和吸附电中和作用。     

聚合硅酸硫酸铝铁的制备与应用

在n(Fe A1)／n(Si)为0．5～1．0、n(Al)／n(Fe)为2．5～3．0、SiO2质量分数为2．3％、硅酸钠溶液的活化pH为5．5、硅酸钠溶液的活化时间为12min或SiO2的质量分数为2．0％、硅酸钠溶液的活化pH为6．0、硅酸钠溶液的活化时间为3min的条件下，制备出的聚合硅酸硫酸铝铁对废水的除浊效果最佳，除浊率大于98％。     

CaCl2与纳米SiO2-聚硅酸铝铁复合混凝剂

采用CaCl₂和纳米SiO₂-聚硅酸铝铁复合混凝剂对含氟废水进行两步除氟。实验结果表明：ρ（ F^–）为 420.0 mg/L、pH为8.5的含氟废水经CaCl₂处理后ρ（ F^–）降至26.5 mg/L;在二级除氟pH为11.5、复合混凝剂加入量（复合混凝剂与废水体积比）为0.50%的最佳条件下处理60 min后废水中ρ（ F^–）降至5.7 mg/L,而采用聚合氯化铝（PAC）进行二级除氟时,ρ（ F^–）可降至8.7 mg/L,表明复合混凝剂比PAC的除氟效果更佳。复合混凝剂中自由离子和单体羟基配合物形态Al和Fe的含量相对较高,分别占76.5%和92.5%,而低聚合度的多核羟基配合物及高聚物形态Al和Fe的含量相对较低。     

聚硅酸硫酸氯化铝铁絮凝剂的制备及絮凝性能

以粉煤灰为原料制备了无机高分子絮凝剂聚硅酸硫酸氯化铝铁(PSiAFCS),用PSiAFCS处理以硅藻土为原料配制的模拟废水.实验结果表明,在n(Al3+):n(SO4-2)=11、PSiAFCS加入量为2.5mg/L、废水pH为6.0～11.0,温度为60℃、静置时间为20 min、废水初始浊度为50.00～500.00 NTU的范围内,PSiAFCS的絮凝效果良好,浊度去除率大于96%.PSiAFCS对赣江水的浊度去除效果优于聚硅酸氯化铝铁(PSiAFC)和聚合氯化铝(PAC).PSiAFCS加入量为2.5 mg/L时,水样的剩余浊度最低,为0.52 NTU,浊度去除率达98.27%,达到GB5749-2006<生活饮用水卫生标准>中浊度小于1.00 NTU的要求.     

赤泥制备含钛聚硅酸铝铁及亚甲基蓝溶液的混凝脱色

以拜耳法赤泥为原料、Na Cl为助溶剂,采用酸浸法溶出赤泥中的铁、铝元素,再与硅酸钠、硫酸氧钛反应制备出高效混凝剂含钛聚硅酸铝铁(T-PSAF),并将其用于模拟亚甲基蓝印染废水的脱色。实验结果表明:在硫酸浓度为8 mol/L、液固比(硫酸体积与干赤泥质量之比)为14 m L/g、酸浸温度为80℃、酸浸时间为80 min、Na Cl加入量为0.10 g/g(以干赤泥计)的优化酸浸条件下,铁、铝的浸出率分别为88.25%和73.21%;在n(Fe+Al)∶n(Ti)∶n(Si)=0.3∶0.3∶1、熟化p H为4~5、熟化时间为2 h、混凝剂加入量为25 m L/L的优化混凝条件下,初始亚甲基蓝质量浓度为10 mg/L的废水的脱色率可达87.1%,而当初始亚甲基蓝质量浓度增至150~200 mg/L时废水脱色率可达99%以上。     

聚硅酸盐复合絮凝剂的研制

合成了聚环氧琥珀酸-聚硅酸铁锌复配物（PESA—PSFZ）,并对其稳定性和絮凝效果进行了研究。结果表明：PESA—PSFZ较聚环氧琥珀酸一聚硅酸复配物具有更高的Zeta电位及更好的去浊效果,沉降速率快,适用的pH范围广;当PESA—PSFZ加入量为6mg／L时,对模拟废水的浊度去除率达99．2％;当PESA—PSFZ加入量为20mg／L时,对印染废水的COD去除率达87.3％。     

利用粉煤灰研制高效无机混凝剂聚硅酸铝

高效无机混凝剂是目前水处理研究的热点。聚硅酸铝盐是一类新型无机高分子混凝剂，该类混凝剂是在活化硅酸(即聚硅酸)及铝盐混凝剂的基础上发展起来的聚硅酸与铝盐的复合产物，具有电中和及吸附架桥作用。此类混凝剂混凝效果好，原料来源广，价格低廉，经该类混凝剂处理后的水中残留物少。     

新型铝硅复合絮凝剂的制备及其絮凝性能研究

以高稳定性的有机硅(TEOS)代替聚硅酸(HS)加入到聚合铝(PAC)中,初步制备了一种新型铝硅复合絮凝剂(TEOS—PAC)。研究了制备过程中的滴碱速度、Si与Al摩尔比和碱化度等因素对该复合絮凝剂絮凝性能的影响,对比了TEOS—PAC与HS—PAC的絮凝效果。研究结果表明,制备TEOS—PAC时滴碱速度要控制适当(流量刻度定位40);随着Si与A1摩尔比的提高,TEOS—PAC复合絮凝剂的絮凝性能明显增强,最佳Si与A1摩尔比为0．2,最佳碱化度为2．5;在相同条件下,TEOS—PAC的最佳投药量低于HS—PAC,且TEOS—PAC在絮凝过程中形成的絮体沉降性能优于HS—PAC形成的絮体。     

新型聚硅氯化铁铝絮凝剂的制备及性能

以二甲基二氯硅烷为硅源,与氯化铁、氯化铝聚合制得新型的聚硅氯化铁铝（PSFAC）絮凝剂,考察了制备条件及PSFAC对含油废水和药厂废水的絮凝效果。制备PSFAC的最佳条件：nFc：nAl为0．4,nSi：n（Al＋Fe）为0．1,碱化度为2．0,C（Al,Fe）、为0．1mol／L,熟化时间为1-2d。当PSFAC加入量为10mg／L时,对含油废水、药厂废水的浊度去除率分别为84％和86％。PSFAC具有加入量少、沉降速度快、适用的pH范围较宽等优点。     

无机-有机复合絮凝剂PACSAM的制备及其脱色性能

以聚合氯化铝（PAC）和淀粉-丙烯酰胺接枝聚合物（ST-AM）为原料,合成了一种新型的无机-有机复合絮凝剂（PACSAM）。考察了PACSAM对活性染料、直接染料模拟印染废水及实际印染废水的脱色效果,并初步探讨了絮凝机理。实验结果表明：在很宽的pH范围内,PACSAM均表现出了良好的脱色性能;在PACSAM加入量为25m g/L时,PACSAM对实际印染废水的脱色率、COD去除率、浊度去除率分别为96.4%,92.1%,98.5%,废水处理效果明显好于壳聚糖和PAC。PACSAM的絮凝机理包括化学反应、分子间氢键、电中和及架桥作用等。     

疏水改性阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂的制备及其絮凝性能

通过水溶液共聚合法,以丙烯酰胺(AM)、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC)和2-乙烯基吡啶(2-VP)为共聚单体合成了疏水改性阳离子聚丙烯酰胺P(AM-DAC-2VP),并用红外光谱仪和核磁共振光谱仪对其结构进行了表征。实验结果表明:当w(2-VP)为1.0%、w(DAC)为30%、活性污泥pH为5、P(AM-DAC-2VP)加入量为25mg/L时,P(AM-DAC-2VP)对本实验的活性污泥絮凝能力最强,上清液透光率为92.1%;P(AM-DAC-2VP)比同条件下制备的阳离子聚丙烯酰胺P(AM-DAC)具有更好的絮凝效果。     

阳离子型聚丙烯酰胺絮凝剂的开发与煤气化黑水处理

煤气化过程产生的黑水通常采用絮凝处理去除悬浮物及部分有机物后循环使用。以丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵为阳离子单体,以氧化还原类和偶氮类引发剂为复合引发剂,采用水溶液自由基共聚法制备了一种适用于黑水絮凝处理的阳离子型聚丙烯酰胺。实验结果表明：引发温度为15~20 ℃时,聚合反应较为平稳,1 h后聚合反应结束,于60~80 ℃干燥,得到产品相对分子质量较高,达（734~1 086）×10⁴;采用该絮凝剂絮凝处理黑水时,絮体大、沉降速率快,絮凝沉降效果佳;在煤气化装置黑水工况温度下,絮凝剂投加量为3 mg/L时,黑水中悬浮物质量浓度可从114 mg/L降至30 mg/L以下,满足现场使用要求。     

含硼聚硅硫酸铁絮凝剂的制备及其絮凝性能

以硅酸钠、硫酸铁和四硼酸钠为原料,在SiO2质量分数为3％、pH为3．0、活化时间为30min铁与硅摩尔比为0.5、硼与硅摩尔比为0.31的条件下,制备了无机高分子絮凝剂——含硼聚硅硫酸铁（PFSSB）。当焦化厂生化后废水pH在6.0左右、PFSSB加入量为20mg／L时,除浊率和脱色率分别达到93％和60％以上。PFSSB的脱色、除浊性能明显优于聚合氯化铝。     

非离子型聚丙烯酰胺絮凝剂的制备及其絮凝性能

以丙烯酰胺（AM）和烷基酚聚醚（APAP）为单体,采用反相乳液聚合法制备了流动性好的非离子型聚丙烯酰胺絮凝剂（PAM-APAP）。考察了乳化剂和引发剂的种类、单体总质量分数、单体配比和反应温度等因素对聚合反应的影响。实验结果表明,制备PAM-APAP的最佳工艺条件为：单体总质量分数35%、m（AM）∶m（APAP）=9.0∶1.0、Span80+Tween80复配乳化剂加入量为油水总质量的7%、m（Span80）∶m（Tween80）=7.0∶1.5、V50加入量为单体总质量的1.5‰、反应温度50℃。PAM-APAP具有较好的絮凝效果,与其他絮凝剂相比用量较少,在加入量为100mg/L时,对聚合物驱油中产生的含聚合物污水的浊度去除率为87.9%,去油率为89.5%,且絮体不黏壁。