董春燕论文稿范文

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1、董春燕论文稿范文 I聚合硅酸硫酸铝絮凝剂的制备及应用摘要聚合硅酸硫酸铝（PSAS）是为克服聚合硫酸铝的贮存不稳定性，将硅引入其中而形成的一种新型高分子无机聚合物。 它保持了聚合硫酸铝易水解、脱稳性好等优点，并且处理后的水中Al3+残留量低且储存稳定性好，易于商品化。 其中SO42-广泛，可被生物完全降解，对环境无副作用，是一种高效絮凝剂。 实验采用复合法制备PSAS是将硫酸铝引入到聚硅酸当中，同时添加稳定剂。 采用的是常温慢速滴定法:将不同A13+/Si摩尔比的硫酸铝溶液滴入聚硅酸中，添加微量的稳定剂，快速搅拌2min后，测量混合液的pH值；然后将1mol/L NaOH溶液滴定到混合液中，得到

2、所要的碱化度B；在滴定NaOH溶液过程中记录整个的pH变化，快速搅拌以保证得到均匀的溶液；最后将混合液密封，在恒温水浴中使其熟化一段时间，即得不同A13+/Si摩尔比、不同碱化度B的聚合硅酸硫酸铝产品(PSAS)。 实验考察了硅酸钠的活化pH值、SiO2含量以及温度对聚硅酸合成的影响；考察了原料硫酸铝与硅酸钠的A13+/Si摩尔比、碱化度B、聚合时间对PSAS的絮凝效果的影响。 实验结果表明SiO2的含量2%3%；硅酸活化pH值为5.0左右；硅酸的聚合时间为25min左右；硅酸的聚合温度约205；就絮凝效果而言，铝硅比1.0，碱化度2.0，聚合时间为10d对废水的除浊效果最佳。 水资源的再生利

3、用已成为目前有待解决的大问题，絮凝法去除废水微污染物是水质深度净化处理技术中的主要方法之一，是目前国内外普遍用来提高水质处理效率的一种既经济又简便的水质处理方法。 而在絮凝法处理废水时，药剂费用占处理成本的50%左右。 因此，絮凝剂的开发、研制、应用成为水处理研究领域中的一个重要分支，随着我国经济的发展，用水量急剧增加，工业污水也相应增加，因此我国絮凝剂需求量也急剧增加，其缺口较大，具有潜在市场前景。 同时，近年来水中纳米、微米级微污染物去除难等问题的出现，使深入开展絮凝基础理论的研究、开发新型高效絮凝剂、优化絮凝过程控制成为水处理领域中的热点问题1。 无机高分子絮凝剂早在七十年代就在水处理界

4、得到首肯，尤其是八十年代以来对其结构形态、絮凝机理等基础理论方面的广泛研究，使其得到迅速发展。 目前水处理界主要致力于开发新型高效、贮存稳定性好、便于商品化的各类复合型无机高分子絮凝剂。 聚合硅酸硫酸铝是为克服聚合硫酸铝的贮存不稳定性，将硅引入其中而形成的一种新型高分子无机聚合物。 它保持了聚合硫酸铝易水解、脱稳性好等优点，并且处理后的水中Al3+残留量低且储存稳定性好，易于商品化。 其中SO42-广泛，可被生物完全降解，对环境无副作用，是一种潜在的高效絮凝剂。 1.2絮凝剂种类及应用概况絮凝剂种类很多，按化学成分可分为无机和有机两大类。 有机絮凝剂品种很多，人工合成的居主要地位，均为巨大的线

5、性高分子，但因其可能存在的毒性在水处理中用的较少；无机絮凝剂品种较少，但在水处理中用的较多，目前以铁盐和铝盐及其水解聚合物为主，包括传统低分子絮凝剂和无机高分子絮凝剂，又称第二代无机絮凝剂。 1.2.1无机絮凝剂应用无机絮凝剂的历史十分悠久，按其所含阳离子的种类主要可分为铝盐系列和铁盐系列。 铝盐絮凝剂的特点是形成的絮体大，有较好的脱色作用，但絮体松散易碎，沉降速度慢；铁盐絮凝剂的特点是形成的絮体密实，沉降速度快，但絮体较小，卷扫作用差，处理后水色度较深。 按其分子量大小可分为无机低分子絮凝剂和无机高分子絮凝剂两种。 1.无机低分子絮凝剂由于铁盐类絮凝剂易腐蚀设备，因而在这一类絮凝剂中铝盐类絮

6、凝剂使用较广。 铝盐第一章绪论2絮凝剂中硫酸铝、三氯化铝等是传统的应用最广泛的无机絮凝剂。 一般认为，在絮凝过程中投加铝盐絮凝剂后发生了金属离子水解和聚合反应，以其水解和聚合产物与水体颗粒进行电中和脱稳、压缩双电层、吸附架桥、卷扫以及沉淀物网捕等作用，生成大絮凝体加以分离去除，从而完成絮凝过程。 2.无机高分子絮凝剂无机高分子絮凝剂是在传统的铝盐、铁盐絮凝剂的基础上发展起来的一类高分子水处理剂。 由于水解反应极为迅速，传统铝盐絮凝剂在水解絮凝过程中并未能完全形成具有优势絮凝效果的形态。 基于水解迅速的缺点，开发了众多铝盐无机高分子絮凝剂，使其在预制过程中形成有一定水解稳定性优势的以絮凝形态为主

7、的产物。 由于这类无机高分子絮凝剂具有高效、适应性强、无毒、价廉等优点而得到日益广泛的应用。 实践证明，聚合的铝、铁絮凝剂与传统的絮凝剂相比，其絮凝效果往往会提高两三倍。 差别的原因，一般认为在人工控制的预制条件下可以得到有利于絮凝的最佳形态，投加后立即发生高效作用，摆脱了溶液中化学环境条件的干扰，但这一推论并未得到完满的实证。 在絮凝剂加入水中后，一方面，由于稀释和pH值升高而会引起水解程度的加快和形态的转化；另一方面，各水解产物化合态则在混合过程中被水中颗粒物或胶体所吸附2，这两个过程都极迅速地完成。 无机型复合絮凝剂主要是在传统的聚合铝盐、铁盐及聚硅酸的基础上，添加或者引入Ca2+，Mg

8、2+，Zn2+及SO42-，Cl-，PO43-等离子的一种或几种构成复合型无机高分子絮凝剂。 这类絮凝剂能提供大量的多羟基络合离子，能够强烈吸附污物胶体微粒，通过粘附架桥交联作用，从而促进胶体凝聚，同时还发生物理化学变化，中和胶体微粒及悬浮物表面的电荷，降低了电位使胶体离子由原来的相斥变成了相吸，促使胶体微粒相互碰撞从而形成絮状絮凝沉淀，有较好的絮凝效果3。 其中研究较多的是铝盐和铁盐复合型絮凝剂及聚硅酸金属盐类复合型絮凝剂。 1.2.2有机絮凝剂有机高分子絮凝剂和无机高分子絮凝剂相比，具有用量少、pH适用范围广，受盐类及环境条件影响小，污泥量少，处理效果优良等性能。 因此，有机高分子絮凝剂越

9、来越引起人们的广泛关注。 有机高分子絮凝剂又可以分为天然有机高分子絮凝剂和人工合成有机高分子絮凝剂两大类。 天然有机高分子絮凝剂多用于食品工业中某种原料的回收，回收后的物质可回用于生产或作为生物饲料产品，常用的有明胶、壳聚醣类、海藻酸盐及其衍生物等。 由于它们对蛋白质有很好的亲和作用，所以常用于回收蛋白质产品。 南京工业大学本科生毕业论文3合成高分子化合物作为絮凝剂始于1950年，美国应用聚丙烯酰胺作为絮凝剂使用。 当时主要在矿山工程中用以促进物质沉淀或悬浮液澄清。 随着环境要求日益提高，高分子絮凝剂由于用量低絮凝效果好而受到重视，随后各种不同种类和分子量的高分子絮凝剂相继开发问世。 1.2.

10、3无机有机复合絮凝剂无机高分子絮凝剂虽具有加药量少、絮体密实、沉降速度快并容易自液体中分离和有利于浓缩等特点，但无机高分子絮凝剂存在分子量较低、在水中的稳定性较差、投药量较高、产生的污泥量、对水体中的胶体污染物质的吸附架桥能力较有机高分子絮凝剂差等缺点，无机高分子絮凝剂相互复合后仍不能克服以上缺点，与无机絮凝剂相比，有机高分子絮凝剂用量少，絮凝速度快，受共存盐类、介质pH及环境温度影响小4；生成污泥量少，而且有机高分子絮凝剂分子可带COO、NH、SO 3、OH等亲水基团，可具链状、环状等多种结构，利于污染物进入絮体，脱色性好，但也存在水处理成本高、最佳加药量范围小等缺点。 1.2.4微生物絮凝

11、剂微生物絮凝剂是利用生物技术，从微生物体或其分泌物提取、纯化而获得的一种安全、高效、能自然降解的具有絮凝功能的新型高分子有机物水处理剂，主要有糖蛋白、粘多糖、纤维素和核酸等5。 由于微生物絮凝剂可以克服高分子和合成有机高分子絮凝剂本身固有的缺陷，最终实现无污染排放，因此微生物絮凝剂的研究成为当今世界絮凝剂方面研究的重要课题。 从其看，微生物絮凝剂属于天然有机高分子絮凝剂，具有天然有机高分子絮凝剂的一切优点。 针对其所展开的研究工作已由提纯、改性进入到利用生物技术培育、筛选优良的菌种，从而以较低的成本获得高效的絮凝剂，因此其研究范围己超越了传统的天然有机高分子絮凝剂的研究范围。 1.3聚合硅酸硫

12、酸铝研究进展聚硅盐是一类新型无机高分子絮凝剂，是在聚硅酸和铝盐、铁盐等絮凝剂的基础上发展起来的聚硅酸与金属盐的复合产物。 由于它同时具有电中和作用和吸附架桥作用，絮凝效果好，且易于制备，价格便宜，所以它们成为水处理界的研究热点6。 本论文的主要研究内容为聚硅酸盐絮凝剂的制备及性能研究，下面简要介绍它的发展及应用现状。 1.3.1聚硅酸作为助凝剂的效果聚硅酸(也叫活化硅酸)是一种传统的无机助凝剂，具有悠久的应用历史。 聚硅酸是用中和法即由硅酸钠在加酸的条件下水解、聚合反应到一定程度的产物。 它起源于30年代第一章绪论4后期，并开始在水处理中得到应用。 此后，对聚硅酸的性质、聚合及胶凝特性、絮凝性

13、质、絮凝机理等方面进行了大量广泛的研究。 研究发现，活化硅酸在通常pH值条件下组分带负电荷，对胶粒的凝聚是通过吸附架桥作用使粒子粘结而完成的7-10。 聚硅酸依靠表面羟基的氢键作用可以吸附许多其它分子，并且在硅酸聚合过程中，随着分子量的不断增加，交联成网状、环状、链状、片状等结构，吸附架桥能力增强，但是聚硅酸在贮存时易发生自聚反应，析出硅胶而失去絮凝功能，贮存的不稳定性限制了聚硅酸的应用和推广11。 通常应用聚硅酸作为助凝剂，特别是将聚硅酸作为铝盐的助凝剂使用时，因为聚合度增大，处理效果加强，形成的矾花大多数沉降，有利于解决净水处理中处理低温低浊度水困难的问题，对这类污水有特效12-13。 1

14、.3.2聚硅酸铝盐絮凝剂的研究进展国内外研究聚硅酸铝盐絮凝剂的方法主要分为以下三种:1.以矿石、废矿渣、粉煤灰等作原料进行研制该方法是基于各种矿石、废矿渣、粉煤灰中含有铝硅等成分，采取一定的工艺(如酸化或碱溶)将铝硅等以硅酸盐、铝盐的形式提取出来，然后再在一定的条件下使其反应聚合而成。 用该方法制备的产品中除了含有硅、铝等成分外，还有铁、钙、镁等成分14。 所得产品的有效浓度一般低于10%，其絮凝效果优于硫酸铝。 产品的贮存期一般为1个月左右，时间太长则由于出现胶凝失去絮凝功能。 2.用聚硅酸、铝酸钠和硫酸铝等作原料在高剪切工艺条件下研制硫酸铝是使用最广泛的水处理剂，但硫酸铝的碱化度通常在20

15、左右，多核铝离子含量少，具有处理低温水效果差，碱化度低，以及使处理后的水中存在较高的铝残留量等缺点。 为了增加多核铝离子的含量以提高硫酸铝的絮凝效果，研制开发了聚合硫酸铝絮凝剂，但聚合硫酸铝的碱化度超过40时产品就不稳定，易出现大量的氢氧化铝沉淀，贮存稳定性差，影响絮凝效果。 由于硫酸铝的比氯化铝广泛，有可靠的工业生产，其价格便宜，所以研究又开始致力于以硫酸铝为原料研制高效稳定的絮凝剂。 研究发现，在高剪切反应条件下可把硫酸铝、硅酸钠和铝酸钠等结合起来，制备出水溶性的、稳定的、且具有一定碱化度的聚合硅酸铝絮凝剂15。 以硫酸铝为主要原料，引入硅酸根，在高速剪切的条件下，经过聚合，熟化反应合成出有效铝含量(以Al2O3计)9.5%12%，碱化度45%55%，pH2.83.8的半透明液体PSAS，该产品稳定性好，处理后水中的铝残留量远小于PAC。 对产品用硅藻土配的浊度水进行絮凝试验，并与PAC、硫酸铝对比，去浊效果是PAC的一倍，且不受