含硅多核无机高分子絮凝剂的混凝机理研究.pdfVIP

亿 亏与生助 互程 2008，VoI．25 No．6 囡 Chemistry Bioengineering 含硅多核无机高分子絮凝剂的混凝机理研究 方月梅，张 杰。罗承辉，肖文胜 (黄石理工学院，湖北 黄石 435003) 摘 要：通过测定含硅多核无机高分子絮凝剂水解沉淀物和废水中污染物的Zeta电位、絮体粒径及不同絮凝阶段 的絮体显微照片，并结合絮凝荆的形貌结构和混凝性能探讨了其混凝机理。结果表明，含硅多核无机高分子絮凝剂的混 凝作用是铁离子、铝离子、聚硅酸、铝铁离子的水解聚合物以及它们和硫酸根离子相互作用的产物对废水中肢体悬浮物 颗粒的电中和、吸附架桥及粘附卷扫等综合作用的结果。其混凝机理实际上是表面络合及表面沉淀过程，即絮凝剂投入 水体后，其最佳混凝形态及其聚集体在一定时间内具有稳定性而保持其原有形态，并很快吸附在颗粒物表面，吸附过程 先于水解过程，因带电荷及分子量较高而同时发挥电中和及吸附架桥作用。金属与硅的摩尔比决定了以何种作用为主， 当硅含量高时，吸附架桥作用占主导地位；当金属含量高时，以电中和作用为主。 关键词：含硅多核无机高分子絮凝剂；混凝机理；Zeta电位；粒度分布 中图分类号：TQ 314．253 TQ 085．4 文献标识码：A 文章编号：1672—5425(2008)06—0029—04 含硅多核无机高分子絮凝剂与传统的铝盐、铁盐 以免颗粒浓度变化太大。 混凝剂相比，混凝效能提高2～3倍，能处理多种不同 测定高岭土和乳化油两种模拟废水的Zeta电位 的水质，而且混凝效果受pH值的影响要小得多_】 ]。 时，要先将它们分散好；测定絮凝剂水解沉淀物的Ze— 含硅多核无机高分子絮凝剂由于铁离子、铝离子、聚硅 ta电位时，所配溶液的 Al什浓度为 1×10 mol· 酸、铝铁离子的水解聚合物以及它们和硼、硫酸根离子 L_。，应缓慢搅拌30 min后(此时才有水解产物生成) 相互作用，其高效凝聚混凝效能的机理与传统的混凝 再测。 剂有差别。作者在此通过测定絮凝剂水解沉淀物和废 1．3 絮体的观测方法 水中污染物的Zeta电位、絮体粒径及不同絮凝阶段的 通过与XSZ-D型倒置式生物显微镜相连的摄像 絮体显微照片，并结合絮凝剂的形貌结构和混凝性能 头对絮凝过程进行动态摄像，所得图像经计算机处理。 探讨了含硅多核无机高分子絮凝剂的混凝机理，为其 1．4 絮体粒度的测定方法 应用提供理论依据。 先给进样槽加 1 L自来水，再取适量待测絮体放 入槽中，用Master2000型激光粒度分析仪进行分析， 1 实验 测定以下两种条件下的粒度：(1)不开超声搅拌，泵速 1．1 试剂与仪器 为700 r·min ，絮体几乎未被打碎；(2)超声搅拌速 A1C1。·6H O、NaOH、HC1，分析纯；聚合铝，工 度为950 r·min～，泵速为2400 r·min ，此时絮体 业纯；含硅多核无机高分子系列絮凝剂，自制；非离子 基本被打碎为最小单元。 型富士油，德国；高岭土。 2 结果与讨论 ZetaProbe电位仪，XSZ-D型倒置式生物显微镜， Master2000型激光粒度分析仪。 2．1 Zeta电位 1．2 Zeta电位测定方法 2．1．1 污染物的Zeta电位 将样品配成适宜浓度的溶液，取 280 mL放在量