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铝型材厂含铝污泥(碱渣)制备聚合氯化铝铁及其应用研究

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摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1 研究背景

1.2铝型材厂废水污泥处理现状

1.2.1 含铬污泥的处理

1.2.2 碱渣的处理及利用

1.3 我国净水剂的发展现状

1.3.2 我国净水剂的品种与作用

1.4聚合氯化铝铁

1.4.1聚合氯化铝铁的制备现状

1.4.2聚合氯化铝铁的性能

1.4.3 聚合氯化铝铁的用途

1.4.4 主要技术指标

1.5 研究内容

1.6本文的主要特色与创新点

第2章实验材料、仪器和方法

2.1 实验材料与仪器

2.1.1 实验材料

2.1.2 实验仪器与设备

2.2 实验内容

2.3 聚合氯化铝铁制备方法

2.3.3 含铝酸中重金属的置换去除实验

2.3.4 利用处理好的含铝酸制备聚合氯化铝铁实验Al2O3

2.3.5 不同铝酸钙粉投加量对产品盐基度的影响

2.3.6不同反应时间对产品盐基度的影响

2.3.7不同反应温度对产品盐基度的影响

2.3.8 分析检测

2.4 聚合氯化铝铁生产工艺流程

2.5 产品成分的测定

第3章 碱渣制备聚合氯化铝铁的实验研究

3.1产品指标测试方法

3.2 碱渣酸溶实验结果与讨论

3.2.1酸溶液中有机物去除

3.2.2 氧化剂用量对去除有机物的影响

3.2.3 反应时间对去除有机物的影响

3.2.4 反应温度对去除有机物的影响

3.2.5 反应时间对去除F离子的影响

3.2.6 还原铁粉对去除重金属离子的影响

3.3 PAFC制备实验结果与讨论

3.3.1 不同碱渣对PAFC质量的影响

3.3.2 铝酸钙粉投加量对产品盐基度的影响

3.3.3 反应温度对PAFC盐基度的影响

3.3.4 反应时间对PAFC盐基度的影响

3.3.5 铝酸钙粉投入计算与实际生产产品检测的差异

3.3.6 小结

3.4 PAFC制备的经济效益和环境效益分析

3.4.1生产成本费分析

3.4.2 经济效益分析

3.4.3 环境效益分析

第4章 PAFC处理污水的应用研究

4.1 混凝实验

4.1.1 影响混凝实验的因素

4.1.2 混凝实验方法

4.1.3 水质指标测量方法

4.2 PAFC处理高岭土水样

4.2.1 PAFC投加量对浊度去除率的影响

4.2.2 pH对浊度去除率的影响

4.2.3 高岭土浓度对其浊度去除率的影响

4.2.4 水温对浊度去除率的影响

4.2.5 盐基度对浊度去除率的影响

4.3 PAFC对生活污水强化除磷实验

4.3.1 PAFC投加量对总磷去除率的影响

4.3.2 pH对总磷去除率的影响

4.3.3 水温对总磷去除率的影响

4.3.4 盐基度对总磷去除率的影响

4.4 自制产品与市售产品的对比实验和分析

4.4.1实验方法

4.4.2 仪器和设备

4.4 3 药剂配制

4.4.4 操作步骤

4.4.5 试验结果

4.4.6 污染河水处理试验

4.4.7 试验结论

第5章结论

参考文献

致谢

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摘要

随着铝材生产行业的飞速发展,每年都产生了大量的含铝离子废水,这种废水必需经过达标处理后才能排放,在其处理过程中会产生大量的含铝污泥,目前这些含铝污泥一般采用填埋的方式进行处理,这样既污染了土地,又造成了资源的浪费,严重制约了铝型材加工业的可持续发展,因此研究含铝污泥的综合利用方式迫在眉睫. 本研究以铝型材厂废水处理过程中产生的含铝污泥为主要原料,通过酸溶、氧化、还原和聚合反应制备了聚合氯化铝铁,采用单因素实验方法确定制备聚合氯化铝铁的最佳条件,使用该产品处理高岭土模拟污水、实际生活污水和河涌水,并与市售聚合氯化铝铁对比,同时对经济效益和环境效益进行了分析,主要结论如下: (1)采用过量的盐酸溶液作为碱渣溶解剂制备含铝酸,采用氯酸钠作为氧化剂,以有机物和氟离子去除率作为考核标准,最佳工艺浸出条件为:氯酸钠投加量0.3‰,反应时间4h,反应温度60℃,游离酸浓度2%,搅拌速度60r/min. (2)采用铁粉作为还原剂去除含铝酸中的重金属离子,实验结果表明为了确保产品的重金属离子含量达标,投加铁粉后的置换反应停留时间应不小于12h. (3)研究了铝酸钙粉投加量、反应温度和反应时间对产品的盐基度影响,结果表明,最佳工艺制备条件为:铝酸钙粉加入量为13%、反应时间为2h,反应温度为98℃. (4)综合以上的各因素的最佳条件,选用不同铝型材厂家的污泥进行生产试验,并通过对产品质量检测对比,在工业化大规模生产PAFC时,应选用氧化铝含量大于7.0%的碱渣. (5)在pH值为7.0~9.0、废水温度25℃条件下,自制的聚合氯化铝铁对高岭土模拟水样的浊度去除率达到98%;对生活污水总磷去除率达到85%;对东莞樟村河水、东莞东江河水、珠江(广州段)河水3种不同水样的浊度去除率进行加药混凝对比试验,结果表明,自制的聚合氯化铝铁的混凝效果略优于市售聚合氯化铝铁,污染河水经处理后,浊度小于0.4NTU.

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