聚合氯化铝与传统混凝剂的凝聚—絮凝行为差异

本文综合阐述无机高分子絮凝剂与传统混凝剂在化学特征和凝聚－絮凝行为机理上的差异。ＰＡＣ的主要成分聚十三铝在预制条件下能大量生成。它们对水解反应有一定的稳定性，直接吸附有颗粒物表面，发挥强烈的电中和及粘结架桥作用，其流动电流，ζ电位，絮凝指数及凝聚－絮凝区域图等，均与传统混凝剂有很大不同，其计算模式应根据表面络合及表面沉淀原理建立。     

聚合氯化铝与有机高分子复合絮凝剂的电荷特性及其絮凝作用

用流动电流技术研究了聚合氯化铝(PAC)与不同类型有机高分子复合絮凝剂的电荷特性,并用ζ电位分析仪结合混凝烧杯实验研究了不同碱化度(B)的PAC与阳离子型有机高分子C109P复合絮凝剂的电中和水体颗粒物的能力与絮凝效能的关系,对无机-有机复合型絮凝剂中有机高分子在凝聚絮凝过程中所起的作用进行了讨论.     

聚合氯化铝中纳米Al13的层析法分离及其水解过程研究

采用聚丙烯酰胺凝胶层析法分离纯化聚合氯化铝(PAC)中的Al13形态,并采用Al-Ferron逐时络合比色法和27Al-NMR对Al13形态进行分析和表征;结果表明,在层析法分离中,随着洗脱时间的延长各种铝形态按分子的大小依次被洗脱下来,因此,截取中间组分即可得到最高含量为99%以上的纳米Al13形态;通过对水解过程的研究可以推断,各种铝形态最终水解产物的粒径多集中在20μm和100μm附近,不同的铝形态到达最终水解产物的速度各不相同,具有最高Alb含量的纳米Al13形态具有较高的水解稳定性.     

化学法去除循环水排污水中的磷

研究了聚合氯化铝、硫酸铁、氯化铁及生石灰等除磷剂对循环水排污水的除磷效果,考察了反应温度、反应时间、污水p H和除磷剂投加方式对除磷效果的影响。实验结果表明:聚合氯化铝和硫酸铁的除磷效率相当,其次是氯化铁,生石灰的除磷效率最低;最终选用聚合氯化铝作为除磷剂,对循环水排污水进行除磷处理时无需调节其p H,反应可在室温下进行,反应时间需大于300 s;聚合氯化铝最佳投加量为40 mg/L,二次性投加聚合氯化铝的除磷效果明显好于一次性投加;二次性投加出水TP为0.37 mg/L。     

电解制备高效聚合铝的溶液化学因素

采用电化学方法合成聚合氯化铝，通过在线有效控制电解过程的关键参数，可以年鉴轩出高碱化度，高Ａｌｂ含量的ＰＡＣ液体产品，本文研究了ＰＡＣ电合成的重要溶液化学因素，如电解液的性质、浓度、组成、ｐＨ、离子迁移，形态转化等，从而提出了制备设定浓度和碱化度的ＰＡＣ的最佳溶液化学条件，并证明溶液化学因素与电量参数之间具有必然联系。     

高效絮凝反应器处理生活污水试验研究

本文采用高效絮凝模拟反应器进一步对实际生活污水进行连续运行处理试验，结果表明，直接絮凝沉淀处理后的出水浊度去除率和ＣＯＤ去除率分别达到９３．４％和７９．２％，可完全达到排放标准。絮凝处理后再经纤维过滤柱过滤处理，可控制出水浊度在１．０ＮＴＵ以下，ＣＯＤ去除率增加５．０￣７．０％，试验结果进一步验证了这种高效絮凝装置具有高效处理效能及实际工程应用推广价值。     

微波在煤矸石制取聚合铝中的应用

论述了微波热解的机理，确定了微波热解功率和Al^3 的水相转移抑制剂离子配入的最佳值，得到了性能较好的聚合铝样品，验证了微波法的可行性。     

聚合氯化铝中Al_(13)形态水解稳定性的研究

采用聚丙烯酰胺凝胶柱层析法分离纯化聚合氯化铝(PAC)中的Al13形态,并采用Al-Ferron逐时络合比色法对比研究了Al13形态、PAC和Al13三种样品水解稳定性。研究结果表明Al13形态无论是对于稀释倍数、介质的pH值和水解时间都具有较高的水解稳定性,是给水和废水处理中的一种较为有效的Al形态。     

聚合氯化铝镁钛的制备及结构表征

为提高铝基复合混凝剂的混凝效果,以AlCl₃、MgCl₂、TiCl₄为原料,通过共聚反应制备出无机复合高分子混凝剂PCAMT（聚合氯化铝镁钛）,并探究其混凝机理.采用Ferron（高铁试剂）逐时络合比色法、红外光谱、X-射线衍射谱图、扫描电镜与能谱分析（SEM-EDS）、Zeta电位对产物的Al形态、结构形貌、组成及混凝机理进行分析.结果表明:①采用单因素试验法获得最佳合成条件,即反应温度为60 ℃,Mg/Al（摩尔比,下同）为0.5,Ti/Al（摩尔比,下同）为0.5,OH/（Al+Mg+Ti）（摩尔比,下同）为0.6.②形态分析表明,反应温度、Mg/Al、Ti/Al,OH/（Al+Mg+Ti）对Al的形态分布均存在影响.随着反应温度的升高,n（Ala）（Ala在Al的水解聚合形态中所占摩尔分数,下同）先减后增,n（Alb）（Alb在Al的水解聚合形态中所占摩尔分数,下同）先增后减,n（Alc）（Alc在Al的水解聚合形态中所占摩尔分数,下同）逐渐减小;随着Mg/Al的增大,n（Ala）先减后增,n（Alb）、n（Alc）为先增后减的趋势;随着Ti/Al的增大,n（Ala）逐渐增加,n（Alb）逐渐减少,n（Alc）先增后减;随着OH/（Al+Mg+Ti）的增大,n（Ala）逐渐减少,n（Alb）、n（Alc）逐渐增加.③通过红外光谱、X-射线衍射,确定了PCAMT的结构组成,表明PCAMT是一种—OH桥联的铝镁钛复杂无定型聚合物,含有Al—OH—Mg与Ti—O—Ti新基团以及形成了Mg_1.5Ti_1.25O₄、Mg_1.2Ti_1.8O₅、Al₃Ti₅O₂等共聚物.④扫描电镜与能谱结果表明,PCAMT呈紧凑的空间立体网状形貌结构,利于发挥吸附架桥、网捕卷扫作用.⑤由PCAMT投加量对Zeta电位的影响分析可知,低投药量的混凝过程中起主导作用的是电中和作用,高投药量PCAMT处理原水的混凝机制以吸附架桥和网捕卷扫作用为主.研究显示,AlCl₃、MgCl₂和TiCl₄通过共聚反应,可生成具有更高聚合度的无定型共聚物PCAMT,利于电中和、吸附架桥和网捕卷扫,具有较好的混凝效果.      

化学沉淀分离-置换法提纯Al13的工艺研究

采用AlCl₃溶液和Na₂CO₃粉末在不同温度下制备了不同浓度的聚合氯化铝(PACl). 以选定的中等浓度、高Al₁₃含量的PACl为原液,研究了Al₁₃与硫酸盐沉淀反应过程中SO₄/Al摩尔比、反应体系起始总铝浓度的影响以及Al₁₃硫酸盐与Ba(NO₃)₂置换反应过程中的Ba/SO₄摩尔比、超声、温度等因素的影响. 实验结果表明,在制备温度为50℃条件下,浓度在0.4～0.6　mol/L范围的PACl含有较高的Al₁₃. 沉淀分离反应的最佳SO₄/Al摩尔比为0.6∶1;生成的 Al₁₃硫酸盐沉淀物为正四面体状晶体. 在Al₁₃硫酸盐与Ba(NO₃)₂溶液置换反应过程中,Ba/SO₄的最佳摩尔比为1∶1,反应温度及超声作用对置换反应的影响较小;提高Ba(NO₃)₂的起始浓度可以得到相应较高浓度的纯化Al₁₃溶液. 所得Al₁₃纯度的统计平均值为92.1％.