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2019年马会全年资料 上海昕瑞浊度仪、色度仪在聚合硅酸硫酸铝铁的研制及其絮凝性

聚合硅酸硫酸铝铁的研制及其絮凝性能

在钢铁制品的加工过程中,经常要用到硫酸对其表面进行酸洗除锈和除氧化皮处理,由此产生大量酸洗废液,其中含有大量的铁离子(Fe2+、Fe3+)。这些酸洗废液在多数企业中被直接排放,一方面污染环境,另一方面也造成资源的浪费。本文利用邢台市某钢铁制品厂的工业废料硫酸酸洗废液、水玻璃(硅酸钠) 和氯化铝等制备了无机高分子絮凝剂聚合硅酸硫酸铝铁(简称PAFSS), 并用PAFSS 对造纸脱墨废水(以下简称废水)进行处理,测试研制的PAFSS 絮凝性能,考察各种因素对絮凝效果的影响,确定较佳的水处理工艺条件。
1 试验部分
1.1 废液、废水的性质和组成
硫酸酸洗废液取自邢台市某钢铁制品厂,外观为红褐色,其中Fe3+ 的质量分数为8% , Fe2+ 的质量分数为5%,SO42- 的质量分数为29.2%。
废水取自邢台市中明纸业有限公司,外观为灰黑色,pH 为8.50,COD 为1400mg·L-1,浊度为405NTU,SS 为800 mg·L-1[1]。
1.2 试剂和仪器
硅酸钠溶液:质量分数2.5%(以SiO2 含量计);稀硫酸:质量分数20%;氢氧化钠:质量分数10%;氯酸钠:质量分数20%;饱和氯化铝溶液;聚合氯化铝(PAC)和聚合氯化铁(PFC):市售。
磁力加热搅拌器:78-1 型,江苏荣华仪器制造有限公司;全机械加码电光大平:TG-328A 型,上海精密科学仪器有限公司;精密pH 计:PHS-3C 型,上海精密科学仪器有限公司;化学耗氧量测定仪:HH-6型,上海昕瑞仪器仪表有限公司;散射光浊度仪:WGZ-1A,上海昕瑞仪器仪表有限公司;色度仪:SD-9012 型,上海昕瑞仪器仪表有限公司。
1.3 活化聚合硅酸的合成
在500 mL 烧杯中加入2.5%硅酸钠溶液150mL,用稀硫酸调节pH=5.30 左右[2]。室温慢速搅拌30 min,静置活化1~4 h,溶液由淡白色变为淡蓝色,即得活化聚合硅酸。
1.4 PAFSS 的制备
向硫酸酸洗废液中加入适量NaClO3,50℃以100r·min-1 搅拌20min,使酸洗废液中的Fe2+ 全部转化为Fe3+,再加入活化聚合硅酸、饱和AlCl3 溶液,得活化硅酸和金属离子混合溶液。用NaOH 碱液调节体系的pH=5.30,50℃以100 r·min-1 搅拌50 min,静置活化24 h,即得高活性的聚硅酸金属盐复合絮凝剂PAFSS。
含铝量大的产品除色效果好、絮体大、松散,但不易沉淀;含铁量大的产品絮体密实、易沉淀,但除色效果不好。试验表明,制备PAFSS **佳配比为:(Al+Fe)/Si摩尔比为1:1,Al/Fe 摩尔比为2:1[3]。
1.5 絮凝性能试验
取200 mL 废水置于500 mL 烧杯中,先用精密pH 计调节pH,再加入一定量的PAFSS,用磁力加热搅拌器搅拌一定时间,静置分层后,取上层清液测定COD、浊度,考察各种因素对絮凝效果的影响。