《聚硅酸金属盐絮凝剂处理含H酸模拟染料废水》资料目录
第一章 绪论 9-22
1.1 课题背景和意义 9-10
1.2 印染废水现状 10-13
1.2.1 印染废水的来源与特点 10-11
1.2.2 印染废水中H酸的特点 11-12
1.2.3 印染废水的主要处理方法 12-13
1.3 絮凝剂的研究进展 13-17
1.3.1 聚硅酸硫酸铝 14-15
1.3.2 聚硅酸氯化铝 15-16
1.3.3 聚硅酸铁盐絮凝剂 16
1.3.4 聚硅酸铝铁 16-17
1.3.5 其他聚硅酸复合金属盐絮凝剂 17
1.3.6 小结 17
1.4 絮凝理论 17-19
1.4.1 压缩双电层作用 17-18
1.4.2 电中和作用 18
1.4.3 架桥作用 18
1.4.4 卷扫作用 18-19
1.5 絮凝影响因素 19-20
1.5.1 水温对絮凝作用的影响 19
1.5.2 pH对絮凝作用的影响 19-20
1.5.3 投加量对絮凝效果的影响 20
1.5.4 水力条件对絮凝作用的影响 20
1.6 本课题要解决的主要问题及主要研究内容 20-22
1.6.1 本课题研究要解决的主要问题 20
1.6.2 本课题研究的主要内容 20-22
第二章 试验材料及方法 22-26
2.1 实验试剂和仪器 22-23
2.1.1 实验试剂 22
2.1.2 实验仪器 22-23
2.2 试验方法 23-26
2.2.1 聚硅酸的制备方法 23
2.2.2 聚硅酸金属盐絮凝剂的制备方法 23
2.2.3 模拟水样的配制 23
2.2.4 聚硅酸凝胶时间测定方法 23
2.2.5 絮凝实验 23-24
2.2.6 色度去除率 24
2.2.7 COD去除率 24
2.2.8 X-射线衍射分析 24
2.2.9 扫描电子显微镜分析方法 24
2.2.10 絮体的观测方法 24
2.2.11 Si-Mo逐时络合比色法 24-26
第三章 聚硅酸复合金属盐絮凝剂的研制 26-47
3.1 聚硅酸的制备 26-31
3.1.1 硅酸的聚合原理 26-27
3.1.2 硅酸在溶液中的存在形态 27-28
3.1.3 聚硅酸的制备 28-31
3.2 聚合硅酸硫酸铝的制备 31-38
3.2.1 制备原理 31-32
3.2.2 制备方法 32
3.2.3 制备工艺对絮凝效果的影响 32-38
3.3 聚合硅酸硫酸铝镁的制备 38-42
3.3.1 制备原理 38
3.3.2 制备方法 38
3.3.3 制备工艺对聚硅酸铝镁絮凝效果的影响 38-42
3.4 絮凝条件对絮凝效果的关系 42-46
3.4.1 废水pH对絮凝效果的影响 42-43
3.4.2 絮凝剂投加量对絮凝效果的影响 43-45
3.4.3 聚硅酸铝镁絮凝剂的优化 45-46
3.5 本章小结 46-47
第四章 从絮体形态学角度探索聚硅酸金属盐的絮凝机理 47-61
4.1 硅的形态分析研究 47-54
4.1.1 SiO_2标准溶液的反应速率特征 47-49
4.1.2 SiO_2标准工作曲线的绘制 49-50
4.1.3 不同熟化时间的聚硅酸中硅形态分布特征 50-52
4.1.4 聚硅酸金属盐中硅形态分布特征 52-54
4.2 聚硅酸金属盐的形貌研究 54-57
4.2.1 聚硅酸、聚硅酸铝和聚硅酸铝镁的宏观形貌 54-55
4.2.2 聚硅酸、聚硅酸铝和聚硅酸铝镁的微观形貌 55-57
4.3 XRD对聚硅酸金属盐的结构的分析 57-59
4.4 絮体形貌研究 59
4.5 絮凝机理分析 59-61
结论与建议 61-63
参考文献 63-67
内容简介:本研究主要考察聚硅酸铝(PSA)和聚硅酸铝镁(PSAM)两种新型无机高分子絮凝剂的制备工艺、絮凝效果和机理。实验主要包括四个方面:(1)制备聚硅酸,确定适宜的制备工艺条件;(2)制备聚硅酸铝,通过絮凝试验确定最佳制备工艺条件;(3)在制备聚硅酸铝基础上制备聚硅酸铝镁,确定最佳制备工艺参数;(4)通过SEM、XRD、Si-Mo逐时络合比色法对聚硅酸铝和聚硅酸铝镁进行表征,从絮凝形态学上揭示聚硅酸絮凝剂的絮凝机理。研究表明,室温下,调节硅酸钠溶液的pH至4.0,控制硅酸浓度在0.3-0.4mol/L制的聚硅酸有较好的稳定性;当SiO2浓度为0.3mol/L,Al/Si摩尔比为1.0,活化2.0h,絮凝剂pH为2.7时制得的聚硅酸铝,处理0.2g/L的H酸模拟水,当投量为15ml/L,废水pH>11时,处理效果最佳,即色度去除率近60%;在聚硅酸铝基础上再复合金属镁得到聚硅酸铝镁,结果证明,当Mg/Al摩尔比为2.0,(Mg+Al)/Si摩尔比为4.0,活化3.0h,絮凝剂pH为2.5时,处理含H酸模拟水,最佳投量为10.0ml/L,pH>11时,色度去除率可达90%。比较聚硅酸铝和聚硅酸铝镁的絮凝效果发现,在优化操作工艺条件后,聚硅酸铝镁的脱色效果比聚硅酸铝提高了30%左右,而且产品稳定性好,但是聚硅酸铝镁的絮体沉降性不好,絮体比较小,因此又通过聚硅酸铝镁和聚丙烯酰胺的复配有效地提高絮体的大小和密集程度,优化了聚硅酸铝镁的絮凝性能。通过Si-Mo逐时络合比色法对聚硅酸、聚硅酸铝、聚硅酸铝镁的硅形态进行分析,说明铝、镁的加入可以延缓硅酸的凝胶时间,而且镁的延缓作用要更好一些。扫描电镜和X射线衍射图谱分析又从微观结构上解释了硅与金属离子间的相互作用。
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