聚铁硅型混凝剂的形态分析及性能研究_戴亚英

第6卷第3期环境污染治理技术与设备Vol.6,No.32005年3月TechniquesandEquipmentforEnvironmentalPollutionControlMar.2005聚铁硅型混凝剂的形态分析及性能研究戴亚英邱慧琴(上海大学环境与化学工程学院,上海200072)摘要以水玻璃和聚合硫酸铁为原料制备不同碱化度(B)及不同Fe/Si摩尔比的系列聚合硫酸铁硅混凝剂(PFSS)并对其形态进行分析。采用Fe-Ferron逐时络合比色法发现随熟化时间延长,Fe(a)和Fe(b)的含量逐渐减少,Fe(c)的含量逐渐增多,而碱化度越大,PFSS中铁越易从Fe(a)向Fe(c)转化。采用显微电泳实验发现PFSS随着投加量增加,Zeta电位升高。采用超滤法测定了制备的PFSS分子量的分布情况,并将其与PFS进行了比较,结果发现,PFSS的分子量明显比PFS的分子大。关键词混凝剂聚合硫酸铁硅(PFSS)Fe-Ferron逐时络合比色法Zeta电位超滤法SpeciationanalysisandcoagulationbehaviorofPFSSDaiYayingQiuHuiqin(EnvironmentalandChemicalEngineeringDepartmentofShanghaiUniversity,Shanghai200072)AbstractPFSSflocculantswerepreparedwithwaterglasssolutionandPFSasrawmaterials,andtheirspeciesdistributionofPFSSwereanalyzedinthispaper.ByFe-Ferrontimedcomplexcolorimetricquantitativemethod,itwasshownthatFe(a)andFe(b)decreasedwithincreasingofagingtime,whileFe(c)increases,andthetransformationconvertsreadilywithincreaseofBvalue.Bytheelectrophoresisexperiment,itwasshownthattheZetapotential(ξ)increasedwiththeincreasingofdosage.Themolecularweightdistributionismeas-uredbyultrafiltrationmethod,andcomparedwithPFS.TheresultshowedthattheparticlesizeofPFSSisbiggerthanthatofPFSobviously.Keywordscoagulant;polymericferricsulfatesilicate(PFSS);Fe-Ferrontimedcomplexcolorimetricmethod;Zetapotential(ξ);ultrafiltrationmethod收稿日期:2003-12-28;修订日期:2004-04-11作者简介:戴亚英(1980～),女,硕士,主要从事水污染控制技术研究工作。E-mail:Dyy0618@126.com无机混凝剂具有无毒(或微毒)、原料易得等方面的优点,所以在混凝技术中占有重要的地位,一直得到广泛应用。近年来,混凝剂的发展是由低分子到高分子、由单一型到复合多功能型[1]。本文作者研究的是聚合硫酸铁硅混凝剂(PFSS),它是一类新型无机高分子混凝剂,是在聚硅酸和铁盐混凝剂的基础上发展起来的复合产物。由于这类混凝剂同时具有电中和及吸附架桥作用,混凝效果好,且易储备,价格便宜,因此受到了水处理界的极大关注,成为无机高分子混凝剂研究的一个热点。1实验方法1.1原料及制备工艺本文作者以工业级的水玻璃(SiO2=24.84%)和聚合硫酸铁(Fe2O3=15.97%)为原料制备PFSS。其制备工艺路线如图1所示。图1PFSS制备的工艺路线Fig.1TechnologicalwayofPFSSpreparation1.2实验仪器PHS-3C精密pH计、JB-1型搅拌机、酸式滴定管、碱式滴定管、冷凝管和水浴等。1.3制备系列PFSS本研究采用二氧化硅浓度为0.8mol/L(活化0.25h)的聚硅酸来制备Fe/Si摩尔比分别为0.3、0.5、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0及Fe/Si比为1.0时碱化度(B=OH/Fe)分别为6.1%、10.4%、15.0%和环境污染治理技术与设备第6卷20.7%的系列PFSS混凝剂样品。1.4混凝性能的测试PFSS制备工艺中各参数的优化均以产品的混凝性能的优劣作为基本标准。混凝实验采用烧杯搅拌