利用硫酸铝、水玻璃和铝酸钠合成了系列聚合硅酸硫酸铝(PASS),在此基础上,利用有机高分子絮凝剂聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDMDAAC)和聚丙烯酰胺(PAM)对聚合硅酸硫酸铝进行了改性,并对其结构特征、铝形态分布、稳定性能、絮凝性能以及对生活污水的混凝效果进行了讨论。 利用观察凝胶时间和透光度变化对聚合硅酸硫酸铝稳定性研究表明:在铝硅摩尔比为20,煮解温度为60℃时制备的聚合硅酸硫酸铝具有较好的稳定性,其最长凝胶时间可达六个月以上。 利用红外和X-射线衍射技术对聚合硅酸硫酸铝的结构研究表明:聚合硅酸硫酸铝具有与聚合硫酸铝相似的多羟基聚铝结构。聚合硅酸硫酸铝中的硅以与铝类似的结构形态参与了羟基铝的配位聚合,从而保持了原聚合硫酸铝的结构特征。利用Al-Ferron逐时络合比色法对聚合硅酸硫酸铝的结构特征研究表明:随着铝硅比增加,单核羟铝配合物Ala的含量减少,同时铝的水解聚合大分子或胶体物质含量Alc则随之增加,表明聚合程度确实随之提高了。铝多核羟基配合物即Alb组分则相对稳定,约占聚合硅酸硫酸铝中铝总量的三分之一左右。 利用高岭土模拟水样对聚合硅酸硫酸铝的絮凝性能研究表明:PASS在处理... 摘要3-4 ABSTRACT4-5 1 引言9-21 1.1 概述9 1.2 絮凝剂种类及应用概况9-16 1.2.1 无机絮凝剂9-12 1.2.2 聚合硅酸硫酸铝研究进展12-14 1.2.3 有机絮凝剂14-16 1.2.4 无机-有机复合絮凝剂16 1.3 絮凝机理16-17 1.4 絮凝剂的作用方式17-18 1.5 絮凝物的形成18 1.6 絮凝体沉降动力学的研究与发展18-19 1.6.1 快速聚沉18-19 1.6.2 慢速聚沉19 1.6.3 特殊聚沉19 1.7 课题的提出19-20 1.8 本课题研究的主要内容20-21 2 聚合硅酸硫酸铝的制备、改性及结构表征21-36 2.1 实验仪器和试剂21 2.1.1 仪器21 2.1.2 主要试剂21 2.2 PASS 的制备21-22 2.3 PAS 的制备22 2.4 PASS 的改性实验22-23 2.4.1 PASS 的改性复配物选择22 2.4.2 聚二甲基二烯丙基氯化氨对聚合硅酸硫酸铝的改性22 2.4.3 聚丙烯酰胺对聚合硅酸硫酸铝的改性22-23 2.5 PASS 主要指标测定23-25 2.5.1 氧化铝含量的测定23-24 2.5.2 碱化度的测定24 2.5.3 pH 值测定24-25 2.5.4 产品的化学指标25 2.6 聚合硅酸硫酸铝的结构表征25-29 2.6.1 聚铝高分子絮凝剂的形态分布及转化规律25-26 2.6.2 絮凝剂形态检测分析方法概述26 2.6.3 红外光谱法26 2.6.4 X 射线衍射法26 2.6.5 Al-Ferron 络合比色法26-29 2.7 结果与讨论29-35 2.7.1 聚合硅酸硫酸铝的制备29-30 2.7.2 红外光谱结构表征分析30-32 2.7.3 X-射线衍射分析32-34 2.7.4 Al-Ferron 逐时络合比色法分析34-35 2.8 本章小结35-36 3 聚合硅酸硫酸铝及复合型絮凝剂性能研究36-50 3.1 PASS 稳定性研究36-38 3.1.1 Al/Si 比对 PASS 稳定性影响36-37 3.1.2 煮解温度对PASS 稳定性影响37-38 3.2 PASS 絮凝性能研究38-42 3.2.1 水样制备及絮凝实验38 3.2.2 Al/Si 比对 PASS 絮凝效果的影响38-39 3.2.3 加药量对PASS 絮凝性能的影响39-40 3.2.4 pH 值对 PASS 絮凝效果的影响40-41 3.2.5 水温对PASS 絮凝效果的影响41-42 3.3 影响 PASS 絮凝效果的条件正交优化实验42-43 3.4 复合改性絮凝剂的稳定性研究43-45 3.5 复合改性絮凝剂的絮凝性能研究45-48 3.5.1 PDMDAAC 对 PASS 的改性45-46 3.5.2 PAM 对 PASS 的改性46-48 3.6 PASS 处理天然低浊废水性能研究48-50 4 结论与展望50-52 4.1 结论50 4.2 展望50-52 致谢52-53 参考文献53-58
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