赤泥基复合铝铁絮凝剂的制备及应用研究.doc

赤泥基复合铝铁絮凝剂的制备及应用研究鉴于工业印染废水和炼铝废渣赤泥对环境的危害严重阻碍了产业发展，本文采用“以废治废”的思路，从赤泥废渣中提取铝、铁后制备无机高分子絮凝剂处理印染废水，使赤泥的回收再利用成为可能，将对解决环境污染问题、促进产业发展起到非常重要的作用，从而创造极大的社会和经济价值。本课题以工业炼铝废渣赤泥为制备原料，分为酸浸和聚合两步制备絮凝剂。酸浸实验中，对赤泥进行改性，使其中的铝、铁元素充分浸出得其浸取液。通过X射线衍射分析赤泥中铝铁的存在形态，选取了影响赤泥改性的实验因素，分析了各个因素对酸浸反应的影响，正交实验选出了最优工艺组合参数。向赤泥浸取液中加碱调聚得到聚合氯化铝铁（PAFC）絮凝剂，并以模拟高浊水的浊度去除率为评价指标，确定了絮凝剂合成的最优组合参数。以淄博某印染厂的实际生产废水为处理对象，对比了自制PAFC絮凝剂和PAC絮凝剂，在最佳投加量和最优pH值的作用范围下的处理效果。结果如下：在180mg/l的投加量下，PAFC对废水的SS、浊度、色度分别能达到94.51%、85.26%、70.56%；而相同投加量下PAC的处理效果均低于PAFC絮凝剂；pH值在6～10之间自制PAFC絮凝剂具有较好的混凝效果，比PAC有着更广泛的pH适用范围。通过电镜观察了PAFC絮凝剂的物貌特征，发现PAFC絮凝剂是由链状分子形成网化度高且形态稳定的高分子聚合物。X射线衍射图谱分析了解到PAFC并非铝铁简单的混合，而是形成了无定形的高分子聚合物；通过红外光谱研究PAFC的特征峰得知，PAFC既含有多羟基桥联的铝的高分子聚合物又含有多羟基桥联的铁的高分子聚合物。运用混凝机理和混凝形态学的知识初步探讨了PAFC絮凝剂的混凝作用机理和在水处理中的混凝形态。