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聚合铝铁符合絮凝剂是近十年才出现的新型高分子复合絮凝剂,它兼有铁盐和铝盐的优点,具有反应速度快、形成絮凝体大、沉降快、过滤性强等特点,已成为人们关注的新焦点,而制备方法主要为会对环境造成二次污染的化学方法。近几年兴起的直流电解法制备絮凝剂方法,虽然克服了化学方法制备技术的一些缺点,但是该法也因为难以克服电极的极化和钝化问题而限制了其应用前景。
本人导师发明了利用交变脉冲电解法制备絮凝剂的专利,彻底解决了电极极化与钝化的难题,使电解法制备絮凝剂技术前进了一大步。但是该法在制备聚合铝铁复合絮凝剂时遇到一定的困难,本课题的任务就是设法改进以上方法,以使之能制备聚合铝铁复合絮凝剂。本课题拟利用以不对称交变电源为核心的不对称交变脉冲电能装置,首先探索电解槽中铝铁电极相间条件下高效处理模拟废水的可行性,继而再探索利用该装置高效制备聚合铝铁的可行性。
通过实验研究和理论研究,得出以下结论:
(1)采用不对称脉冲交变电源和铝铁相间电极直接处理废水,兼具用对称电解法铁电极和铝电极的优点,不但处理效率高,而且产生的絮体沉降快,密实,具有较大的实用优势,是完全可行且高效的。
(2)用不对称交变脉冲电源进行聚合铝铁的初步制造,通过实验研究和理论分析,确定了合成聚合铝铁的最佳条件:nAl∶nFe=7∶1;nAl+nFe=0.06mol;交变脉冲周期为1s;电解时间为90min。使所制备的絮凝剂对膨润土模拟废水和工业废水进行絮凝处理,实验结果表明:所制备的聚合氯化硫酸铝铁絮凝剂性能优越,陈化后虽有分层现象但不影响絮凝效果;与使用对称交变脉冲电源制备的絮凝剂比较,采用不对称方法所制备的聚合铝铁对模拟废水的处理效果明显占有优势。
(3)不对称交变脉冲电解法不仅能高效制备复合絮凝剂聚合铝铁,保证所制备的絮凝剂复合物多于混合物;同时也是一种处理废水的高效方法,在废水里随时制备随时添加,具有很大的应用前景。
综上所述,采用不对称脉冲电解法无论是对废水直接进行处理还是制备絮凝剂,都有着良好的效果。尤其在制备絮凝剂方面,设备小巧,工艺简单,使用自动化控制,可以现场制备即时添加,具有广阔的工业化应用前景。