聚硅酸铝铁絮凝剂的制备及处理工业废水的实验研究_许佩瑶

2011年第3期广东化工第38卷总第215期www.gdchem.com·263·聚硅酸铝铁絮凝剂的制备及处理工业废水的实验研究许佩瑶，陈丽虹，宋佳，孙月红，陈龙(华北电力大学环境学院，河北保定071003)[摘要]采用粉煤灰、工业废硫酸和硫铁矿渣为原料，通过自制的聚铁和聚铝，制备了不同Si/(Al+Fe)摩尔比的聚硅酸铝铁(PSAF)絮凝剂。实验结果表明：与传统无机盐絮凝剂相比，PSAF的絮凝效果较好，COD及色度去除率能达到78.62%和83.56%以上。实验得到PSAF最佳制备条件：Si/(Fe+Al)=1/20，Fe/Al=1。废水处理最佳条件：pH=7，加药量为0.08mL/200mL废水。[关键词]聚硅酸铝铁；制备；絮凝[中图分类号]TQ[文献标识码]A[文章编号]1007-1865(2011)03-0263-02ExperimentalStudyonPreparationofthePolysilicateAluminiumFerricFlocculantandTreatmentofWastewaterbyIndustryXuPeiyao,ChenLihong,SongJia,SunYuehong,ChenLong(CollegeofEnvironmentalSciences,NorthChinaElectricPowerUniversity,Baoding071003,China)Abstract:Inthethesis,differentSi/(Al+Fe)molarratioofpolysilicatealuminiumferric(PSAF)flocculantwereproducedbyflyash,industrialwastesulfuricacidandpyriteslag.Theexperimentalresultsshowedthat:comparedwiththetraditionalmethod,polysilicatealuminiumferricflocculant’sflocculationeffectwasbetter.CODandcolorremovalratecanreachmorethan78.62%and83.56%.ThebestpreparedconditionofPSAFwasdeterminedthatSi/(Fe+Al)=1∶20,Fe/Al=1.Theoptimalconditionsofwastewatertreatment:pH=7anddose=0.08mL/200mLwastewater.Keywords:polysilicatealuminiumferricflocculant；preparation；flocculation采用工业废料粉煤灰、硫铁矿渣、工业废酸为主要原料制备出了新型无机高分子絮凝剂聚硅酸铝铁，并对其对造纸工业废水的处理效果进行研究。与常规絮凝剂[1-2]相比，聚硅酸铝铁具有制备工艺简单、价廉、高效、矾花大、沉降速度快、污泥体积小、脱色、破乳效果良好等优点，是一种具有广泛应用前景的新型无机高分子絮凝剂。1聚硅酸铝铁絮凝剂的制备1.1原料及成分分析制备原料为粉煤灰、硫铁矿渣、工业废酸、氢氧化钠、水玻璃。粉煤灰取自保定热电厂二号锅炉除尘器下干灰，其成分见表1。表1粉煤灰成分Tab.1Compositionsofflyash%组成SiO2Al2O3CaOMgOFe2O3烧失量含量43.1932.694.901.1113.216.11硫铁矿渣又称黄铁矿渣，是工业生产硫酸的废弃物，取自保定电化厂硫酸沸腾炉下，渣呈红棕色，有少量烧结块。其成分如表2。表2硫铁矿渣成分Tab.2Compositionsofpyriteslag%组成Fe2O3Al2O3SiO2CaOMgO含量69.004.0016.001.409.40工业废酸：工业废硫酸取自保定新华热镀锌厂酸洗废池，工业废盐酸取自保定电镀厂酸洗废液池。其成分见表3。表3工业废酸成分Tab.3Compositionsofindustrialwasteacidmol·L-1指标H+SO42+Cl-Fe2+Fe3+废硫酸2.332.871.00废盐酸4.674.700.030.011.2聚硅酸的制备将一定量硅酸钠固体配制成二氧化硅浓度为2.2%的硅酸钠溶液30g，把硅酸钠溶液与适量经预处理的H离子交换树脂充分混合，并用玻璃棒不停搅拌。将混合均匀的树脂和溶液的混合体快速过滤。用盐酸调节pH到7，静置放置让滤液凝胶，凝胶后，在60℃的水浴锅中将胶体恒温活化24h。制得的聚硅酸稳定性高，室温下保存一个月，不发生凝胶现象。1.3聚铁硅絮凝剂的制备在高速搅拌下，采用微量滴碱法加入一定体积的2.0mol/LNaOH溶液