聚硅酸铁镁絮凝剂制备及其脱色作用的研究_张景香

StudiesonthepreparationanddecolorizationofpolysilicateferricmagnesiumflocculantZhangJingxiang，LuJinren，ShanBaotian，BeiLiping（CollegeofChemistryandChemicalEngineering，OceanUniversityofChina，Qingdao266100，China）聚硅酸铁镁絮凝剂制备及其脱色作用的研究张景香，陆金仁，单宝田，贝利平（中国海洋大学化学化工学院，山东青岛266100）［摘要］在聚硅酸中同时引入镁盐和三价铁盐，制备出聚硅酸铁镁絮凝剂（PMFS）。将其用于对染料废水的脱色研究。结果表明，其絮凝性能及稳定性受硅含量、n（Si）∶n（M）、n（Fe）∶n（Mg）以及碱用量等因素的影响，SiO2浓度为0.2mol/L、n（Si）∶n（M）=1、n（Fe）∶n（Mg）=0.5、n（OH）∶n（M）=0时，其脱色效果明显优于聚合氯化铝（PAC）、聚合硫酸铁（PFS）等传统絮凝剂。［关键词］絮凝剂；聚硅酸铁镁；脱色性能［中图分类号］TQ314.253［文献标识码］B［文章编号］1005-829X（2009）08-0056-04Abstract：Polysilicateferricmagnesiumflocculant（PMFS）hasbeenpreparedbyintroducingmagnesiumcompoundandferrictopoly-silicicacidsimultaneously.Itisappliedtothestudyonthedecolorizationefficiencyofdyeingwastewatertreatment.ItsflocculationcapacityandstabilityareinfluencedbytheconcentrationofSiO2，n（Si）∶n（M），n（Fe）∶n（Mg），n（OH）∶n（M），etc.TheresultsshowthatwhentheconcentrationofSiO2is0.2mol/L，n（Si）∶n（M）=1，n（Fe）∶n（Mg）=0.5，n（OH）∶n（M）=0，itsdecolorationcapacityisobviouslybetterthanthatoftraditionalflocculants，suchasPAC，PFS，etc.Keywords：flocculant；polysilicateferricmagnesium；decoloration聚硅酸金属盐作为一种复合型无机高分子絮凝剂，同时具有电中和作用及吸附架桥作用，平均相对分子质量高达200000，目前许多研究结果表明其处理效果优于单一絮凝剂〔1-3〕。镁盐具有很好的辅助脱色效果，在铁盐及铝盐絮凝剂中加入适量的镁盐成分可增强絮凝剂的混凝脱色的广谱性使混凝效果更好〔4〕。故笔者在聚硅酸中同时引入镁盐和三价铁盐，制备出聚硅酸铁镁絮凝剂（PFMS），并研究了其对染料废水的脱色性能，结果表明PFMS是一种效果很好的絮凝剂。1实验部分1.1仪器与试剂仪器：JJ-4型六联电动搅拌机；7312-Ⅰ型电动搅拌机；HW·SY21-K电热恒温水浴锅；JJ1000型精密电子天平；METTLERAE200电子分析天平；HACHsension156pH计；SX721型分光光度计；UV-2550紫外-可见分光光度计。试剂：硫酸铁Fe2（SO4）3·xH2O，AR；硫酸镁，AR；硅酸钠，GR；硫酸，AR；聚合氯化铝（PAC），市售；聚合硫酸铁（PFS），自制；分散深蓝S-3BG；弱酸性红3R。1.2絮凝剂的制备方法在搅拌状态下将硅酸钠溶液缓慢加入到一定浓度的稀硫酸中，用NaOH和稀硫酸调节到适宜的pH，聚合一段时间后加入铁盐和镁盐，搅拌混合一段时间，静置熟化即得聚硅酸铁镁絮凝剂PMFS。1.3脱色率测试方法在100mL质量浓度为50mg/L的染料液中投加一定量的PFMS，控制pH，先快速搅拌（200r/min）1min，再慢搅（70r/min）8min，静置20min，取上清液，以721S型分光光度计，在染料的最大吸收波长下，以蒸馏水做参比测吸光度，以此计算脱色率〔5〕。［基金项目］山东省科技攻关计划项目（022110105）；青岛市社会发展计划项目（05-1-NS-52）第29卷第8期2009年8月工业水处理IndustrialWaterTreatmentVol．29No．8Aug．，200956——工业水处理2009－08，29（8）工业水处理2009－08，29（8）1.4染料最大吸收波长的确定以蒸馏水为参比，在UV-2550紫外-可见