论文部分内容阅读
本文采用共聚法制备聚硅酸铝铁（PSAF）混凝剂，分别采用实验室配水和实际水源水进行混凝实验研究，进行常规混凝剂和PSAF混凝剂对比试验研究，探究多种影响因素对PSAF混凝剂混凝效果的影响，采用Al-Fe-Ferron显色反应进行PSAF混凝剂中金属离子形态定性定量分析，采用Si-Mo显示反应对Si形态进行表征，通过碱滴定实验和pH弛豫实验侧面反应PSAF混凝剂中金属离子的水解-聚合-沉淀状态。本论文主要进行了以下方面研究。聚硅酸金属盐混凝剂的制备主要包括聚硅酸的制备和液态PSAF、聚硅酸铁（PSF）、聚硅酸铝（PASS）混凝剂的制备；通过对三种聚硅酸金属盐混凝剂影响因素分析，进行混凝剂对比试验，比较混凝剂的优劣；通过激光粒度仪进行四种混凝剂絮体生长和絮体破碎再生长实验研究，间接反映混凝剂在除藻方面的优劣。经比较分析PSAF混凝剂在混凝性能上要优于PASS、PSF、PAC混凝剂。进一步对PSAF混凝剂进行pH、熟化时间、金属离子比例、硅酸和金属离子比例等影响因素分析。采用Al-Fe-Ferron络合显色反应对PSAF混凝剂中金属离子进行形态的定性定量研究，探究PSAF混凝剂中金属离子的物理化学变化和聚合特点，采用Si-Mo显色反应探究PSAF混凝剂中Si的形态以及其随着熟化时间的延长所发生的变化。采用连续碱滴定实验观察金属离子的水解-聚合-沉淀反应，研究在此过程中产生的多种形态和多种聚合度的中间产物。经研究表明PSAF混凝剂中Si和金属离子不是简单的组合而是发生了共聚反应生成了大量的低聚合度、中等聚合度和高聚合度的物质，这些不同聚合度的物质在混凝过程中充分发挥聚合优势增强电性中和、吸附架桥能力。针对大庆某水源微污染含藻水进行混凝剂对比试验研究，得出在取得相似的处理效果时PSAF混凝剂投加量为0.38mmol/L而PASS、PSF和PAC投加量分别为0.56mmol/L、1.02mmol/L、0.60mmol/L，当PSAF混凝剂投加量为0.38mmol/L时藻和浊度去除率方面能够到达95.87%和93.45%，在UV254、氨氮、正磷酸盐、CODMn去除率方面分别能够达到49.56%、37.56%、78.00%、78.83%为后续水处理设备减轻很大负担.因此经研究表明PSAF混凝剂是针对大庆微污染含藻水源水处理的安全、高效，有很好发展前景的一种混凝药剂。