粉煤灰制备聚硅硫酸铁铝及其絮凝性能.doc

外文文献翻译 题 目 粉煤灰制备聚硅硫酸铁铝 及其絮凝性能 学生姓名 徐俊玲 专业班级 环境工程08-01班 学 号 9 院 （系） 材料与化学工程学院 指导教师(职称) 牛晓霞(副教授) 完成时间 2012 年 2月 28 日 粉煤灰制备聚硅硫酸铁铝及其絮凝性能 摘要：从粉煤灰中按照（Al+Fe）/Si不同的质量比率制备的聚硅硫酸铁铝是用来评估它们在含油废水处理中絮凝性能，以及它们通过红外光谱，X射线，透射电子显微镜下的结构和形态。因此，结果表明16:1的（Al+Fe）/Si摩尔比率有利于形成Si–O–Al 和 Si–O–Fe化合键。聚硅硫酸铁铝包括NaAl(SO4)2·(H2O)6和其它的晶体。聚硅硫酸铁铝的形态在很大程度上受到（Al+Fe）/Si摩尔比率的影响，并且当（Al+Fe）/Si的摩尔比率为14:1或者12:1时，就会呈现三维链条网状结构。此外，絮凝实验结果显示，浊度的降低和含油废水的COD受到絮凝剂的含量以及聚硅酸硫铁铝（Al+Fe）/Si摩尔比率的影响。过多或者过少的聚硅硫酸铁铝都不利于絮凝效率。浊度降低的最佳（Al+Fe）/Si摩尔比率是12:1，COD降低的最佳（Al+Fe）/Si摩尔比率是16:1。然而，当聚硅硫酸铁铝的用量达到含油废水的絮凝效果水平时，COD并不随着浊度的降低而降低。 关键词：絮凝剂，聚硅硫酸铁铝，粉煤灰，含油废水，浊度降低，COD降低 引言 实践证明，絮凝是水中和废水处理过程中很重要的一步。絮凝是用来扰动胶态悬浮物并且去除悬浮固体和有机物。无机絮凝剂在絮凝过程中起到了关键的作用。在絮凝过程中普通的一种絮凝剂是铝盐和铁盐，例如硫酸铝，硫酸铁和氯化铁。这些传统絮凝剂的缺点就是不能控制金属化合物的水解作用。为了避免水解作用，并且形成所需要的最佳絮凝物，几种优先聚合的无机絮凝剂，例如，聚合氯化铝，聚合氯化铁，聚合硫酸铁已经制备出来了。然而，无机聚合絮凝剂的絮凝效果并不是很理想，一些研究集中于改善无机聚合絮凝剂的絮凝性能。许多新型的无机聚合絮凝剂已经制备出来了，例如，聚硅酸铁，聚硅酸硫酸锌，聚硅硫酸酸铁和聚氯化铝铁。这些新型复合无机絮凝剂的研究有两种，一种是化学合成，例如氯化铁。另一种是复合阳离子，例如铁和铝。无机聚合絮凝剂的絮凝效果可以通过加入额外的成分来提高，从而制成新的复合絮凝剂，例如，聚硅酸的加入可以提高聚合物的比例。 在中国，2009年仅仅煤的燃烧就产生接近200万吨的粉煤灰。而这些粉煤灰只有小部分被利用，其它的处理垃圾掩埋场。当煤煅烧时，矿物质灰的形式主要由硅、铝、铁和钙化合物和较少的镁、钠、钾和钛等化合物组成。尽管一些粉煤灰被用于各领域，例如混凝土外加剂,废水处理中的吸附剂等,还可以生产较高价值的产品。两种铝铁混凝剂对水和废水处理分别有着截然不同的优点和缺点。因此,由铝铁组成的混合絮凝剂是很理想的,因为它拥有一些优于絮凝剂缺点的优势。然而,大多数的无机聚合絮凝剂生产以工业品位矿石为原料,但是工业品位矿石的价格和数量是有限的。 因为这个原因,使用粉煤灰生产无机聚合絮凝剂可以节约资源、降低成本等。 本研究旨在探讨从粉煤灰中制备具有不同的硅量的聚硅酸硫铁铝的表征和絮凝性能。在红外光谱、X射线衍射仪、显微镜下对样品进行结构和形态的分析。与此同时,聚硅硫酸铁铝可以评价其在含油废水处理中的性能。然而,含油废水处理采用无机混合絮凝剂只是一个预处理过程,在这之后,废水进行处理有机高分子混凝剂法和生物处理方法;此外,在此研究中聚硅硫酸铁铝的絮凝效率是评估的一个指标。本文将提供一个从粉煤灰中制备新型无机絮凝剂的方法和拓展促进粉煤灰的应用。 材料和方法 2.1材料 分析纯水和电离水的所有的化学试剂用来准备所有的解决方案。用于这个研究的粉煤灰从中国锦州热电厂得到, 厂家提供了它的化学性质。粉煤灰的组成见表1。 应用于该研究的原水, 是从中国石油锦州石油化工有限公司得到的含油废水,它的COD是998毫克/升和浊度是835 NTU。 絮凝试验研究是在一个六个单元的搅拌装置中进行的，(中国钱江梅雨有限公司),2100NA浊度计(HACH，美国)是用来测量污水处理前后的浊度。透射电子显微镜(飞利浦，EM400T、荷兰)、D / MAX-RB X射线衍射(Rigaku、日本)，尼克利特380傅立叶变换红外分光光度计 (美国热电子)用来描述絮凝剂的结构。 2.2聚硅硫酸铁铝的制备 本研究中从粉煤灰制备聚硅硫酸铁铝需要以下三个步骤。 酸浸 硫酸溶液粉煤灰的比率是基于粉煤灰中铁和铝氧化物之间的化学反应。整整120克的粉煤灰和240毫升的4mol