聚硅酸盐絮凝剂絮凝处理含油废水机理.pdf

长 江 大 学 学 报 （自科版） 2017年 第 14卷第丄期 Journal of Yangtze University (Nat Sci Edit ) 2017 , Vol . 14 No . 1 • 17 • [引著格式]刘洋，张珊慧，陈武，等 i 聚硅酸盐絮凝剂絮凝处理含油废水机理D ] i 长江大学学报（自科版），2017, 14 (1): 17〜21 聚硅酸盐絮凝剂絮凝处理含油废水机理 刘 洋 张 珊 慧 陈 武 /长江大学化学与环境工程学院 刘 洋 ’ 张 珊 慧 ’ 陈 武 (中 石 油 H SE 重点实验室长江大学研究室，湖 北 荆 州 434〇23 费 伯 成 （中石油抚顺石化公司，辽 宁 抚 顺 ” 3008) [摘要 ] 采用测定废水添加絮凝剂前后Z c ta 电位变化 、判别絮凝剂与废水肢粒结合键型 、观察絮体的微观 结构及测定絮体特性参数与絮凝剂及搅拌条件的变化关系 ，对 合 成 的 7 种聚硅酸盐絮凝剂的絮凝机理进 行了定性定量探讨 。结果表明 ，系列聚硅酸盐絮凝剂都在不同程度上使废水 Z c ta 电位显著降低 ，絮凝剂 中 M n、 B 的引入可使絮体强度增强 ；絮凝剂絮凝性能是絮体多个参数综合的结果 ，絮体粒径的大小与絮 体强度不成正相关 ，絮体粒径的大小不是决定除浊率的唯一因素 ，絮体粒 径 分 布 集 中 、强度因子大的沉 降速度快 ，除浊效果好 ，因此进行水处理时须综合考虑 。聚硅酸盐絮凝剂处理模拟含油废水效果好 ，是 絮凝剂吸附电中和 /压缩双电层 、吸附架桥 /沉淀网捕共同作用的结果 。 [关键词 ] 聚硅酸盐絮凝剂 ；含油废水处理 ；絮凝机理 [ 中图分类号 ] X 703.5 ; T E 992.1 [文献标志码 ] A [文章编号 ] 1 673 - 1409 (201 7 ) 01 - 001 7 - 05 聚硅酸盐絮凝剂是一种新型复合无机高分子絮凝剂 ，是在聚硅酸以及传统的铝盐 、铁盐等絮凝剂的 基础上发展起来的复合絮凝剂 ，平均相对分子质量可高达 2 0 0 0 0 0 , 其处理效果优于 P A C 等无机高分子 絮凝剂 ，且具有价格便宜 ，易于制备等优点 ，引起了水处理界的极大关注[1，] 。人们对于絮凝剂的絮凝 模式及作用机理做了大量理论研究 ，虽然取得了显著成果 ，但是对絮凝机理的理解并未达成一致 ，能够 被大家广泛接受的絮凝理论主要有胶粒的双电层理论[3]和 D L V O 理论[4] 。根 据 D L V O 理论 ， O ’M elia 把絮 凝机理大体归纳为 4 种作用机理 ：压 缩 双 电 层 理 论 、吸 附 电 中 和 机 理 、吸附架桥机理和卷扫絮凝理 论[5]; 佟瑞利等认为无机高分子絮凝剂的絮凝作用机理介于传统絮凝剂和有机絮凝剂之间 ，属于多核羟 基络合物的表面络合 、表面水解及表面沉淀过程[6] 刘红等以工业水玻璃 、工业硫酸铝为原料制得聚硅 硫 酸 铝 （P A S S ) 复合絮凝剂 ，探讨分析了 P A S S 的絮凝机理和絮凝过程 ，认为吸附架桥及粘结卷裹作 用 是 P A S S 絮凝时的主导作用[7]; 郑怀礼等认为聚磷硫酸铁P P F S 的絮凝机理可能是电中和作用能有效 地降低水中胶体的屯电位致使胶体脱稳 ，之 后 P P F S 发挥吸附架桥作用 、网捕及卷扫作用最终有效地去 除污水中的各种物质[]; 魏锦程等研究得出电中和作用是 P F C -P D M D A A C 的主要作用机理[9]; 杜杰等 研究得出聚硅酸对 F e 3 、 Z n 2 有螯合和吸附作用[10]; 湛含辉等在混凝机理的基础上 ，提出了无机絮凝 剂的混凝物理模型 ，并得到试验验证[11] 目前 ，很少见关于絮凝剂絮凝机理定量研究的报道 。笔者通过研究发现 ，在实验室最佳条件合成的聚 硅 酸 硫 酸 铝 （PSA S )、聚硅酸硫酸铁（PS FS )、聚 硅 酸 硫 酸 锌 （PSZS )、聚硅酸铝铁锌絮凝剂（PSA FZ S )、 含硼聚硅酸铝铁锌絮凝剂（PSA FZSB )、含锰聚硅酸铝铁锌絮凝剂（PSA FZM nS )、锰改性含硼聚硅酸铝 铁 锌 絮 凝 剂 （P S A F Z M n S B ) 对模拟含油废水 、模拟含聚含油废水都具有优良