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盐酸酸洗废液由于含有大量的游离酸和亚铁离子,具有强腐蚀性,已被世界各国作为危险废物进行管理。传统的处理方法难以实现酸洗废液的无害化处理和综合利用,而以酸洗废液为原料制备无机高分子混凝剂,既能为酸洗废液的综合利用提供一条可行的途径,又能为混凝剂生产提供原料廉价的生产工艺,达到以废治废的目的,具有很好的经济效益、社会效益和环境效益。
基于以上原因,本论文以盐酸酸洗废液为主要原料,以氯酸钠为氧化剂,添加少量铝酸钙粉,在适当温度条件下经氧化、酸溶、聚合、稳定等过程,制备高效、稳定的聚合氯化铁铝(PFAC)无机高分子复合混凝剂。系统研究了聚合氯化铁铝的制备工艺条件,对原料配比、反应时间、反应温度以及稳定剂种类和加量等工艺条件进行了选择和优化。
用Ferron逐时比色法、微电泳技术、超滤法、红外光谱分析法和环境扫描电镜法对PFAC的形态分布与转化规律、电动特性、相对分子质量分布、红外光谱特征和晶体形貌进行了研究。研究表明,随着碱化度B增大,PFAC中铁从单体形态逐渐向聚合形态、凝胶形态转化。稳定剂磷酸钠的引入,PFAC中单体Fe(a)减少,Fe(b)和Fe(C)均增加,磷酸根的络合配位作用使PFAC具有良好的稳定性;稳定剂的引入,PFAC的Zeta电位略有提高,表观相对分子质量明显增大,其对模拟废水的去浊效果也略有提高。
采用混凝烧杯试验对PFAC的混凝性能进行了研究,将PFAC应用于生活污水、印染废水、感光胶生产废水的净化处理中。结果表明,对生活污水的净化处理,PFAC对浊度和COD的去除效果优于PFS和FeCl3,PFAC对总磷和氨氮的去除效果优于PAC、PFS和FeCl3。对印染废水的净化处理,PFAC对COD和色度的去除效果优于PFS和FeCl3。对感光胶生产废水的净化处理,PFAC的净化效果优于PAC。