工业级聚硅酸铁(PSF)制备及其絮体影响因 素研究-市政工程专业论文.docxVIP

万方数据 万方数据 A Dissertation Submitted to Hebei University of Engineering For the Academic Degree of Master of Engineering Preparation of industrial-grade PSF and the influence factors of the flocs Candidate： Zhang Xiaoyi Supervisor： Xu Jixian Academic Degree Applied for： Master of Engineering Specialty： Municipal Engineering College： College of Urban construction Hebei University of Engineering May, 2016 独创性声明 本人郑重声明： 所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究 工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或 集体已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得河北工程大学或其他教育 机构的学位或证书而使用过的材料。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体， 均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全意识到本声明的法律结果 由本人承担。 学位论文作者签名： 签字日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解 河北工程大学 有关保留、使用学位论文的规 定。特授权 河北工程大学 可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库 进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同 意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子文档。 （必威体育官网网址的学位论文在解密后适用本授权说明） 学位论文作者签名： 签字日期： 年 月 日 导师签名： 签字日期： 年 月 日 摘 摘 要 摘要 混凝方法由于其操作简单、成本低廉、处理高效好等特点，成为废水深度处 理的首选工艺。混凝剂是混凝处理的核心，因此开发一种高效、低廉的混凝剂是 处理废水的关键。聚硅酸铁混凝剂是一种新型高分子无机混凝剂，混凝性能优于 传统混凝剂。为了在工业上推广应用聚硅酸铁混凝剂，以工业级药品为原料制备， 成本低廉，推广应用较容易。工业级聚硅酸铁混凝剂由于生产原料的纯度低于分 析纯，在性能上会有所差异。腈纶废水中含有诸多难降解物质，仅仅依靠生化处 理难以达标。随着水处理排放标准日益严格，需要先进的水处理方法处理该类废 水。 本研究以腈纶废水为研究对象，研究混凝剂在制备过程中的影响因素，找到 最佳的制备条件；在处理腈纶废水时考虑反应条件的影响，优化反应条件，使其 效果达到最优；研究工业级聚硅酸铁混凝剂的混凝机理，完善性能，为应用低成 本、高效能的混凝剂提供理论依据，主要研究内容及结果如下： 用硫酸亚铁、硅酸钠、氯酸钠、硫酸等工业级原料制备了工业级聚硅酸铁混 凝剂，试验采用响应曲面法优化工业级聚硅酸铁混凝剂的制备条件，得到最佳制 备条件：初始 pH 值为 1.72，铁硅摩尔比为 1.31，活化时间为 1.05h。采用扫描电 镜、透射电镜分析得出，工业级聚硅酸铁混凝剂具有较小的结构且形成均匀的空 隙，有利于混凝剂网捕卷扫去除水中的污染物。 采用响应曲面法优化工业级聚硅酸铁混凝剂处理腈纶废水过程中的反应条 件，得到最佳反应条件：pH 值为 7.44，投加量为 1.74 g/L，沉降时间为 17.26 min。 在最佳反应条件下 CODcr 去除率为 54.12%，浊度去除率 92.39%，TN 去除率为 17%。 使用紫外分光光度计和三维荧光扫描处理前后水样中污染物变化，得到水中部分 腐殖质类物质、类蛋白类物质以及 UV 腐殖质类物质被去除。 研究工业级聚硅酸铁混凝剂处理腈纶废水过程中形成絮体的变化，包括絮体 的生长、絮体的破碎及絮体的恢复三个阶段。混凝剂投加量和 pH 值影响絮体的生 长过程以及絮体的强度因子，在最佳投加量的情况下混凝剂同时具备电中和作用 和网捕卷扫作用；絮体在中性条件下生成絮体大而密实，沉降效果好；絮体在高 投加量下和酸性条件下生成絮体强度因子大。絮体的恢复能力与剪切时间有关， 剪切时间越长恢复能力约差，因此在处理水的过程中要选择合适的搅拌时间。 关键词：工业级；聚硅酸铁；腈纶废水；制备；絮体 I Abstract Abstract Abstract Coagulation has been became the preferred technology in process of wastewater treatment because