硅藻土對聚合硫酸鐵的改性效果研究

  本文通過在合成聚合硫酸鐵的過程中引入硅藻土對聚合硫酸鐵進行改性，并根據(jù)其合成過程中主要影響因素：FeS04.7H2O/硅藻土的質(zhì)量比、反應(yīng)溫度、聚合時間(從加硅藻土后開始計時)，進行正交試驗并分析實驗結(jié)果，找到其合成的優(yōu)化條件。并通過Ferron逐時絡(luò)合比色法、紅外光譜法、SEM法、Zeta電位法等對合成產(chǎn)物中Fe的形態(tài)和其結(jié)構(gòu)進行了分析，探討其絮凝的理論基礎(chǔ)。然后在此基礎(chǔ)上，對生活污水和嘉陵江水進行絮凝處理和實驗結(jié)果分析。通過以上的分析方法和探討，結(jié)果如下：

  ①正交實驗分析表明負載硅藻上的固體聚合硫酸鐵的優(yōu)化合成條件是,FeS04.7H2O/硅藻土的質(zhì)量比為43/1，反應(yīng)時間為1.Oh，反應(yīng)溫度為55℃。在除濁中三因素影響不顯著，其主要影響因素為反應(yīng)時間;在去除COD中，三因素的影響均顯著，其主要因素是配比;綜合分析，較關(guān)鍵影響因素為配比。

  ②逐時絡(luò)合比色法，表明合成產(chǎn)物熟化一定時間后在其產(chǎn)物中鐵主要是以高聚合物Fec形態(tài)存在，且其產(chǎn)物的穩(wěn)定性好;紅外掃描圖分析表明負載硅藻土后的聚合硫酸鐵中有新的基團鍵生成，即硅藻土中金屬鹽參與反應(yīng)，在聚合硫酸鐵之間形成了新的橋鍵作用;SEM圖分析表明硅藻土中多種金屬物質(zhì)和聚合硫酸鐵相互作用形成了具有多種價鍵結(jié)構(gòu)的三維網(wǎng)狀大分子聚合體，以及硅藻上中載體吸附團聚作用的結(jié)果，使絮凝劑的分子結(jié)構(gòu)變大，有利于復(fù)合絮凝劑發(fā)揮吸附架橋和卷掃的功能，從而導(dǎo)致負載硅藻土后的聚合硫酸鐵金屬鹽絮凝劑的粘附架橋能力提高;通過Zeta電位和相應(yīng)絮凝性能關(guān)系分析知：合成產(chǎn)物的電中和程度和其絮凝效果有一定的關(guān)系，但不能把電中和作用作為負載硅藻土的固體聚合硫酸鐵絮凝劑絮凝效果好壞的主要依據(jù)，絮凝過程中除有電中和作用，還應(yīng)有現(xiàn)在比較公隊的吸附架橋和網(wǎng)捕卷掃的綜合作用。

  ③對嘉陵江水處理結(jié)果

  1)負載硅藻土的聚合硫酸鐵由于處理水樣本身濁度很低等原因，其處理效果不及工業(yè)固體聚合硫酸鐵和未加硅藻土的固體聚合硫酸鐵，但負載硅藻土的聚合硫酸鐵對水樣的COD處理效果卻占******的優(yōu)勢，并且所需投加量較小。

  2)負載硅藻土的固體聚合硫酸鐵絮凝后的沉降性能較好。

  3)經(jīng)過pH值對濁度和COD的去除率的影響分析，得知pH值對合成產(chǎn)物的絮凝性具有影響作用，并且在中性至堿性時其絮凝效果較好。

  ④對生活污水處理結(jié)果

  1)在投加量為0.4g/L或者0.6g/L時：濁度去除率達到98.4%;負載硅藻上的聚合硫酸鐵可去除生活污水中的大部分氨氮和幾乎全部磷，總氮去除率較高為35.1%，總磷去除率在勻在97.0%以上;形成的絮體繁花大而密實，沉降速度快。

  2)負載硅藻土的絮凝劑對濁度去除效果和絮凝沉降效果，在原水為中性或偏堿性的環(huán)境下時較好，濁度去除率較高達98.9%。而該絮凝劑對生活污水的COD除效果，在pH為6和l0時處理效果較佳，高達75.5%。

  3)通過負載硅藻土的固體聚合硫酸鐵和工業(yè)固體聚合硫酸鐵絮凝劑對生活污水處理效果的對比，負載硅藻土的固體聚合硫酸鐵具有明顯的優(yōu)勢。