论文部分内容阅读
高炉瓦斯灰和炼铝废渣是工业生产中产生的固体废物,因其成分复杂排放量大,如果不进行处理,对环境势必会造成一定的影响。实验以该两种工业废渣为原料合成聚合铝铁絮凝剂(?)’AFC,研究自制(?)AFC,在稀土钕改性前后絮凝剂中Al、 Fe形态分布及变化,采用正交试验法确定稀土钕改性絮凝剂(Nd-PAFC)的最佳合成条件,测量模拟废水的处理中污染指标的去除效率,探讨稀土钕对聚合铝铁絮凝剂改性机理。实验结论如下:(1)铝铁摩尔比、絮凝剂碱化度B和稀土钕添加量对聚合铝铁絮凝剂中的铝铁形态分布有很大的影响:当铝铁摩尔比为1:3时[Al+Fe]b的含量最高;[Al+Fe]b的含量随碱化度的增大而增大,在B=2.0时[Al+Fe]b的含量最高;在絮凝剂的合成过程中加入稀土钕提高了[Al+Fe]b的含量,在最佳的稀土钕添加量下,[Al+Fe]b的含量提高了4.3%。自制PAFC和Nd-PAFC的表征结构特性表明,稀土钕在提高絮凝剂有效成分的同时,也促进了絮凝剂中Al3+、Fe3+和-OH的聚合程度。(2)单因素的实验结果表明,在最佳絮凝剂添加量下,铝铁摩尔比为1:1的聚合铝铁絮凝剂和碱化度2.0的絮凝剂对废水悬浮物SS去除率最高。正交试验确定改性絮凝剂的最佳合成条件为:铝铁摩尔比为1:3,碱化度为2.0,稀土钕添加量为0.0028mol/L。在最佳的稀土钕改性条件下,Nd-PAFC的去除效果比自制PAFC高4.47%。(3)通过自制(?)PAFC和Nd-PAFC对模拟废水处理的对比实验可看出:在实验确定的有效pH范围内,改性前后的絮凝剂对模拟乳制品废水均有较好的处理效果;在最佳投加量下,Nd-PAFC对模拟乳制品废水中CODCr、氨氮、总磷的去除率均高于自制(?)PAFC; Nd-PAFC与自制PAFC相比,Nd-PAFC具有处理效果好、最佳投加量少的特点。本实验结果验证了透射电镜对稀土钕改性聚合铝铁絮凝剂(Nd-PAFC)分析的枝化度大,在絮凝过程中,卷扫作用明显的理论结果,丰富了无机高分子絮凝剂作用机理的理论知识。利用稀土钕改性以高炉瓦斯灰和炼铝灰渣为原料合成的絮凝剂,为工业固废的综合利用提供了一条新途径,并为乳制品废水的絮凝预处理工艺提供一定的技术指导。