利用盐酸酸洗废液制备聚合氯化铁铝（PFAC）的研究

摘要

盐酸酸洗废液由于含有大量的游离酸和亚铁离子，具有强腐蚀性，已被世界各国作为危险废物进行管理。传统的处理方法难以实现酸洗废液的无害化处理和综合利用，而以酸洗废液为原料制备无机高分子混凝剂，既能为酸洗废液的综合利用提供一条可行的途径，又能为混凝剂生产提供原料廉价的生产工艺，达到以废治废的目的，具有很好的经济效益、社会效益和环境效益。 基于以上原因，本论文以盐酸酸洗废液为主要原料，以氯酸钠为氧化剂，添加少量铝酸钙粉，在适当温度条件下经氧化、酸溶、聚合、稳定等过程，制备高效、稳定的聚合氯化铁铝(PFAC)无机高分子复合混凝剂。系统研究了聚合氯化铁铝的制备工艺条件，对原料配比、反应时间、反应温度以及稳定剂种类和加量等工艺条件进行了选择和优化。 用Ferron逐时比色法、微电泳技术、超滤法、红外光谱分析法和环境扫描电镜法对PFAC的形态分布与转化规律、电动特性、相对分子质量分布、红外光谱特征和晶体形貌进行了研究。研究表明，随着碱化度B增大，PFAC中铁从单体形态逐渐向聚合形态、凝胶形态转化。稳定剂磷酸钠的引入，PFAC中单体Fe(a)减少，Fe(b)和Fe(C)均增加，磷酸根的络合配位作用使PFAC具有良好的稳定性；稳定剂的引入，PFAC的Zeta电位略有提高，表观相对分子质量明显增大，其对模拟废水的去浊效果也略有提高。 采用混凝烧杯试验对PFAC的混凝性能进行了研究，将PFAC应用于生活污水、印染废水、感光胶生产废水的净化处理中。结果表明，对生活污水的净化处理，PFAC对浊度和COD的去除效果优于PFS和FeCl3，PFAC对总磷和氨氮的去除效果优于PAC、PFS和FeCl3。对印染废水的净化处理，PFAC对COD和色度的去除效果优于PFS和FeCl3。对感光胶生产废水的净化处理，PFAC的净化效果优于PAC。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章引言

1.1研究背景

1.2研究意义和目的

第二章文献综述

2.1盐酸酸洗废液的处理及综合利用

2.1.1直接焙烧法

2.1.2回收铁盐

2.1.3制备铁磁流体

2.1.4制备无机混凝剂

2.2无机高分子混凝剂的发展

2.2.1无机高分子混凝剂的分类与发展

2.2.2混凝过程机理

2.2.3聚合氯化铝铁的发展

第三章聚合氯化铁铝的制备研究

3.1前言

3.2材料与方法

3.2.1材料与仪器

3.2.2聚合氯化铁铝的制备方法

3.2.3盐酸酸洗废液和PFAC的分析方法

3.2.4混凝实验方法

3.2.5水质分析方法

3.3结果与讨论

3.3.1 PFAC制备工艺条件的优化

3.3.2稳定剂种类和加量的确定

3.4小结

第四章聚合氯化铁铝的特性研究

4.1前言

4.2材料与方法

4.2.1材料与仪器

4.2.2 Fe-Ferron逐时比色法

4.2.3 PFAC的电动特性研究

4.2.4 PFAC的相对分子质量分布研究

4.2.5 PFAC的红外光谱分析

4.2.6 PFAC的环境扫描电镜分析

4.3结果与讨论

4.3.1 PFAC形态分布特征和转化规律

4.3.2 PFAC的电动特性

4.3.3 PFAC的相对分子质量分布

4.3.4 PFAC的红外光谱分析

4.3.5 PFAC的环境扫描电镜分析

4.4小结

第五章聚合氯化铁铝的应用研究

5.1前言

5.2材料与仪器

5.3结果与结论

5.3.1模拟废水的应用实验

5.3.2生活污水的应用实验

5.3.3印染废水的应用实验

5.3.4感光胶生产废水的应用实验

5.4小结

第六章结论

6.1主要结论

6.2研究展望

参考文献

作者在攻读硕士学位期间主要的研究成果

致 谢