聚合氯化铝Al13模型化合物的量子化学计算

采用MNDO方法对聚合氯化铝(PAC)中的Al13模型化合物进行了量子化学计算.结果表明:作为电子给体化学反应的活性点主要是羟基氧原子或羟基桥键氧原子,作为电子受体化学反应的活性点主要是六配位的Al.羟铝比(OH/Al)大的模型物, 铝氧四面体中Al所带正电荷明显减少,表明OH/Al比大时将有更多的电子流向Al(Ⅲ).与此同时,羟桥Al-O的键级会逐渐减小,有利于PAC的水解.水解过程实际上是通过OH-的HOMO和被水解形态组分的LUMO相互作用使Al-O(H2O)键断裂形成Al-O(OH)键的过程.     

粉煤灰制聚合氯化铝铁和白碳黑新工艺

采用粉煤灰制备聚合氯化铝铁和白碳黑.该法共分一次酸浸、碱溶、焙烧、二次酸浸4个阶段.实验确定的最佳工艺条件为:一次酸浸阶段酸溶温度100℃,碱溶阶段m(氢氧化钠):m(活化高硅渣)=0.6,二次酸浸阶段m(碳酸钠):m(灰渣A)=0.8、盐酸质量分数20%.在此条件下Fe~(3+)和Al~(3+)的总浸出率分别为96.54%和86.67%.主要产品聚合氯化铝铁的质量符合GB15892-2003<水处理剂聚氯化铝>的标准;产品白碳黑的质量符合GBl0517-89<沉淀二氧化硅>的标准.     

含羧甲基淀粉复合絮凝剂的絮凝性能

以酸性铝盐和碱式铝盐为基本原料,引入羧甲基淀粉,制备新型无机-有机复合高分子絮凝剂(PASC).分别对硅藻土悬浮液和染料溶液进行絮凝实验,并与传统絮凝剂聚合氯化铝(PAC)进行对比实验.对于不同初始浊度的硅藻土悬浮液,当剩余浊度达1 NTU时,PASC加入量较PAC分别减少57.56%～75.31%.PASC加入量为12 mg/L时,分散橙染料溶液色度去除率达98.14%;PASC加入量为18 mg/L时,活性红染料溶液色度去除率达81.18%.     

聚合氯化铝铁的形态分布对微污染源水混凝效果的影响

针对微污染源水中浊度、叶绿素a等的强化去除问题,研究了碱化度、铝铁比和加碱方式等对聚合氯化铝铁形态分布的影响,并考察了形态分布与混凝除污效率和混凝沉淀出水中残铝浓度的关系.结果表明:在铁摩尔分数一定时,混凝剂中单体、中等聚合物和无定形凝胶含量与碱化度存在线性相关性,并推导出中等聚合物含量的计算公式;在碱化度一定时,混凝剂中单体、中等聚合物和无定形凝胶含量与铁摩尔分数也存在线性相关性;增加碱化度或降低铁摩尔分数,可以增加中等聚合物含量、降低单体含量,从而影响混凝除污效率和混凝沉淀后出水中残铝浓度.混凝实验结果表明,混凝过程中叶绿素a去除率和浊度去除率均与混凝剂中中等聚合物含量存在线性相关性,但两者相关系数不同.混凝沉淀后出水中残铝浓度与混凝剂中单体含量存在线性相关性.因此,预聚合的无机高分子混凝剂对提高混凝过程中的除浊、除藻效率,降低混凝沉淀后出水中残铝浓度具有重要的意义.     

聚合氯化铝(PACl)混凝絮体的破碎与恢复

通过烧杯实验以及在线粒度监测考察了聚合氯化铝（PACl）混凝所生成絮体的破碎以及随后絮体的恢复情况.结果发现,絮体的破碎以及恢复情况因混凝区域的不同而呈现不同的规律.在稳定区,絮体的强度较大,不易破碎,且破碎后的絮体可进一步增长,其恢复因子高达259%;在电中和混凝区,絮体的强度最小,易于破碎,但破碎后可完全恢复;在再稳区和卷扫混凝区,絮体的强度较大,不易破碎,但破碎后不能完全恢复,其中后者的恢复因子仅为18.6％.再搅拌强度越大,对絮体的破碎及恢复程度的影响越大.对于卷扫混凝,经再搅拌破碎后而得到部分恢复的絮体,相对于未经再搅拌的絮体而言,其絮体层与水体间界面的沉降高度及平均沉降速率均较低,且在絮凝沉降区和区域沉降区,该絮体界面的瞬时沉降速率在同一絮体浓度下均较低,但在压缩沉降区,二者的瞬时沉降速率相同.     

化学沉淀分离-置换法提纯Al13的工艺研究

采用A1Cl3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0.4～0.6mol/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%.     

聚合氯化铝铁的电动性能研究

通过测定Zeta电位对聚合氯化铝铁(PAFC)水解产物的电动特性进行了研究.通过对模拟悬浊水样的絮凝实验对PAFC除浊性能进行了考察.结果表明:PAFC水解产物的电动特性与pH,PAFC投加量和Al/Fe摩尔比的变化密切相关;PAFC是通过电中和、吸附架桥和卷扫作用起混凝作用的,3种作用的综合能力越强,其混凝效果就越好.     

聚合氯化铝与有机高分子复合絮凝剂水解-聚合历程及结构形貌研究

对复合絮凝剂CPAC的水解-聚合历程进行研究,结果表明,相对于PAC而言,O/A比值愈高,复合速度愈快,体系pH值上升愈慢,复合体系对-OH的络合能力愈强.与PAC相比,CPAC的结构形貌产生了较大变化,CPAC的聚集体尺寸明显大于PAC.较大的聚集体尺寸表明它在水中能有较大的伸展空间,可以在相距较远的颗粒物之间进行架桥,较高的枝化度和较粗的分支可以增加它与颗粒物的碰撞机会.     

联合使用瓜尔胶及聚合氯化铝对染料废水脱色研究

联合使用瓜尔胶(GRG)与聚合氯化铝(PAC)对用三种不同的水溶性染料制备的模拟废水及实际的工业印染废水进行絮凝脱色处理,研究了溶液体系的酸度、瓜尔胶及聚合氯化铝投加量和沉降时间等因素对脱色率的影响。实验结果表明,联合使用瓜尔胶及聚合氯化铝的效果比分别单独使用两者好;处理染料废水的最佳pH值范围为8～9,最佳沉降时间在4～6h。在优化条件下,絮凝剂对三种染料废水的脱色率可达90%以上,浊度去除率达95%以上,COD去除率达90%;对实际的工业印染废水脱色率为98.8%。     

聚合氯化铝和聚合硫酸铁对水中亚硒酸盐的去除研究

为达到快速有效去除饮用水中亚硒酸盐的目的,通过混凝法考察了聚合氯化铝与聚合硫酸铁对模拟硒污染饮用水源中亚硒酸盐的去除效果,探讨了初始浓度、投加量以及pH对去除效果的影响。结果表明,混凝工艺对水中亚硒酸盐的去除效果明显,在初始硒浓度为184／μg／L时,聚合氯化铝和聚合硫酸铁对亚硒酸盐的最大去除率分别为70％和97％。聚合硫酸铁对亚硒酸盐的混凝去除效果明显好于聚合氯化铝,其最佳除硒pH为8。