聚合硅酸铁混凝剂的性质及净水效果研究

摘要

文章中简述了无机高分子混凝剂的应用和研究进展,指出将聚硅酸与无机铁盐复配,发挥各自的优势,制备性能稳定且不含铝的无机高分子混凝剂应用于水处理领域,是今后国内外无机高分子混凝剂研究的大趋势.同时针对聚合硅酸铁混凝剂的混凝性能和水处理效果,以及聚合硅酸铁混凝剂的形态结构进行了研究,对聚合硅酸铁的混凝作用机理进行了初步探讨.以松花江水为研究水样通过混凝搅拌试验,系统的对聚合硅酸铁混凝剂的混凝性能进行了研究,主要与硫酸铝、复合铝铁两种混凝剂进行了比较,考察聚合硅酸铁在去除浊度、色度等方面的性能,尤其研究了聚合硅酸铁在有机物去除方面的优势,并对剩余铝含量进行了测定,研究了聚合硅酸铁水解后对处理水中二氧化硅含量的影响.利用透射电镜对不同硅铁比以及不同pH值条件下的聚合硅酸铁的形态进行了研究.分析了固液两相的聚合硅酸铁的红外光谱,从液相的谱图中可以看出聚合硅酸铁中含有Fe-OH和Si-O键,固相谱图主要是为了研究聚合硅酸铁由液相变为固相后内部的变化,从而指导固体聚合硅酸铁的制备.X射线衍射分析出固体样品中主要存在的晶体物质为Fe<,2>O<,3>,这表明硅在固体样品中的存在形式为非晶态.通过电泳试验研究了聚合硅酸铁混凝剂水解形态的荷电特性.初步探讨了聚合硅酸铁混凝剂的混凝作用机理,并对聚合硅酸铁的经济效益和社会效益进行了分析.

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1水资源现状及问题提出的背景

1.1.1我国水资源污染现状

1.1.2问题的提出背景

1.2无机高分子混凝剂的研究现状与发展概况

1.2.1无机高分子絮凝剂的研究现状及分类

1.2.2各类无机高分子絮凝剂的优缺点及其应用

1.3研究聚合硅酸铁混凝剂的目的意义及主要内容

1.3.1本课题研究的目的和意义

1.3.2本课题研究的主要内容

第2章聚合硅酸铁(PSI)的混凝性能研究

2.1聚合硅酸铁盐类混凝剂的几种制备方法

2.1.1以水玻璃、氯化铁为原料合成

2.1.2以水玻璃、硫酸铁为原料合成

2.1.3以水玻璃、聚合铁为原料合成

2.2聚合硅酸铁(PSI)与AS和PAFC净水效果的对比研究

2.2.1试验原水水质概况

2.2.2试验用仪器设备

2.2.3试验方法

2.3结果与讨论

2.3.1三种混凝剂对浊度的去除效果

2.3.2三种混凝剂对色度的去除效果

2.3.3三种混凝剂对有机物的去除效果

2.3.4三种混凝剂对沉后水中铝含量的影响

2.3.5 PSI水解后SiO2的生成规律的研究

2.3.6原水pH值对PSI混凝性能的影响

2.4本章小结

第3章聚合硅酸铁(PSI)的形态结构及带电性分析

3.1 PSI的形态及结构分析

3.1.1 PSI的透射电镜试验结果与分析

3.1.2液体和固体PSI的红外光谱图及分析

3.1.3 PSI的X射线衍射测定结果与分析

3.2 PSI的电动特性研究

3.3本章小结

第4章聚合硅酸铁(PSI)的混凝机理初探

4.1混凝过程作用机理

4.1.1水中的胶体颗粒及胶体颗粒的稳定性

4.1.2混凝作用机理

4.2硅酸的聚合及其絮凝作用机理

4.2.1硅酸的聚合

4.2.2聚硅酸的带电性

4.2.3聚硅酸在溶液中的存在形态

4.2.4聚硅酸的絮凝机理

4.3聚合硅酸铁(PSI)混凝作用机理初探

4.4本章小结

第5章聚合硅酸铁(PSI)的经济技术分析

5.1聚合硅酸铁生产成本核算

5.2聚合硅酸铁与复合铝铁混凝剂制水成本对比

5.3社会效益分析

5.4本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

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致谢