聚合硫酸鋁鐵的制備與應(yīng)用研究.pdf

1、本實(shí)驗(yàn)樣品采用桂西某地的高鐵鋁土礦(Al2O3，24.2％、Fe2O3，45.9％)為原料，在一定的溫度下加入硫酸酸溶，繼而在水解聚合階段加入一定量的堿化劑氫氧化鈣，經(jīng)水解聚合、靜置熟化制得固體聚合硫酸鋁鐵(PAFS)絮凝劑。影響合成聚合硫酸鋁鐵的因素有硫酸用量與原料的配比、硫酸濃度、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度、焙燒溫度、焙燒時(shí)間、堿化劑用量、熟化時(shí)間等。本實(shí)驗(yàn)對(duì)前四個(gè)因素進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)，利用高嶺土模擬廢水對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行混凝性能測試，結(jié)果發(fā)現(xiàn)硫酸用量

2、與原料的配比對(duì)制備絮凝劑過程影響最大，反應(yīng)溫度次之，反應(yīng)時(shí)間影響最小。制備固體聚合硫酸鋁鐵的最佳工藝條件為：硫酸用量與原料的配比A=1.4:1、硫酸濃度B=8mol·L-1、反應(yīng)時(shí)間C=100min、反應(yīng)溫度D=115℃。在此條件下制得的聚合硫酸鋁鐵的氧化鐵含量為5.59％，氧化鋁含量為6.65％，鹽基度為57.35％，均符合國家標(biāo)準(zhǔn)中聚合硫酸鋁鐵的技術(shù)指標(biāo)要求(GB15892-2003和GB14591-2006)，其制備成本為558元

3、/噸。用制得的絮凝劑處理暴雨時(shí)高濁度廢水，投加量為250mg·L-1時(shí)，濁度去除率為99.74％；處理洗車廢水，投加量為120mg·L-1時(shí)，濁度去除率為97.89％；處理茜素紅染料模擬廢水，投加量為240mg·L-1時(shí)，脫色率為93.43％。
　　 通過掃描電鏡觀察，其形貌為大分子網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。X-射線衍射分析表明聚合硫酸鋁鐵絮凝劑可能是大分子無序物相，是多種晶體礦的混合物，主要以鐵的水解高聚物和單體鋁及鋁的低聚物為主。通過Fer

4、ron逐時(shí)絡(luò)合比色法測試了產(chǎn)品的穩(wěn)定性，研究了引入陰離子、陽離子、陳化時(shí)間對(duì)產(chǎn)品形態(tài)的影響。研究表明：引入鋁離子后，[Al+Fe]a含量減少了5.58％，[Al+Fe]b的含量增加了9.44％，[Al+Fe]c的含量減少了3.86％。引入磷酸根離子后，產(chǎn)品中[Al+Fe]。含量減少了5.97％，[Al+Fe]b的含量增加了9.60％，[Al+Fe]c含量減少了3.73％。隨著陳化時(shí)間的延長，PAFS溶液中有21.47％的單體態(tài)[Al+F