论文部分内容阅读
高炉水淬渣是一种主要的钢铁冶金废渣，因其特殊的化学成分及物相结构，经处理可制成水处理药剂，但利用高炉水淬渣制备硅酸盐混凝剂尚未研究。本文以包钢高炉水淬渣为合成原料，制备成聚硅酸硫酸铝铁混凝剂（PSSAF）和硅酸硫酸铝铁混凝剂（SSAF）。试验研究结果如下：（1）酸浸提取铁铝离子研究表明：在无水Na2CO3/高炉水淬渣质量比为0.3、焙烧温度为900℃、焙烧时间为2h条件下，酸渣比为25：1、反应温度为100℃、酸浓度为6mol/L、反应时间为60min时，Al3+、Fe3+、Si的浸出率达到最大，分别为3.37%、28%和0.77%；X射线衍射（XRD）及电镜扫描结果表明物相发生改变；（2）碱浸提取硅元素研究表明：酸浸后碱浸可有效浸取高炉水淬渣中的硅元素，根据实验得出碱浸最佳实验条件：NaOH浓度为5.5mol/L；反应时间为5min；碱渣比为25：1；反应温度为80℃，此时Si的浸出率最高为60%，Si的浓度为9265mg/L；（3）硅酸盐混凝剂的制备及应用研究表明：（Fe+Al)/Si=0.53:1；反应时间30min；常温条件下，此时对污水的浊度去除率为91.5%，CODcr的去除率为60.23%；PSSAF对二沉池出水最佳投药量为2.4mL/L，适宜适宜pH值范围为6.5~8.5，此时对高浊度焦化废水的浊度和CODcr去除率分别为99.3%、91.5%；（4）与其他三种市售混凝剂的对比研究表明：混凝效果顺序依次为PSSAF→M180→聚合氯化铝铁（PFAC）→聚合硫酸铁（PFS）。PSSAF对焦化废水中浊度去除率达98.9%，对CODcr去除率最大达74.5%；成本核算表明PSSAF的成本稍高。