氯化铁改性石英砂的制备及过滤试验研究

发布时间：2019-09-20 19:58

【摘要】：水中有机微污染物通过氯消毒会产生使人致癌的消毒副产物，而传统水处理技术无法对水中的有机微污染物进行去除。因此，为了满足水质要求，通过对滤料进行改性来进行强化过滤去除水中的有机微污染物具有重要的意义。 论文用氯化铁对石英砂进行改性试验，将制备的条件设为改性剂浓度、pH、温度和煅烧时间的变化，通过单因素变量进行改性石英砂的制备。最终确定改性石英砂的最佳制备条件为：为改性剂浓度2mol/L氯化铁溶液，pH=1，温度550℃，煅烧时间2h。对制备条件进行正交试验之后发现，影响因素的大小为pH浓度时间温度。通过对不同制备条件下改性滤料上铁含量的检测发现，滤料上的铁含量基本与对有机物的吸附效果成正相关的关系。 将批量生产的改性滤料进行静态试验，发现其含铁量为19.4mg/g，将改性滤料置于200r/min的机械搅拌环境和pH=3、pH=12的酸碱环境中，发现改性滤料上铁的脱落率分别为0.34%，，0.43%和0.77%。通过改性之后的滤料，其孔隙率为0.63大于原砂的0.46，比表面积也比原砂提高了2.43倍。将改性砂和原砂通过电镜扫描可以发现改性砂的表面沉积了许多氯化铁水解聚合物，涂层表面高低不平，涂上去的聚合物象堆积物一样厚实地沉积在石英砂表面。对改性砂和原砂进行吸附试验，得到改性石英砂的吸附容量比原砂有所提高，经过吸附方程的分析得出改性石英砂的吸附属于Langmuir型，原砂的吸附为Freundlich吸附。 通过不同滤速来进行动态试验。随着滤速的增大，两个滤柱的过滤周期都有所降低，但在同一滤速下，改性石英砂滤柱的过滤周期要大于原砂滤柱。在对过滤进行评价上，改性滤柱的MSC与FPI值均大于原砂滤柱，表现出了更好的过滤性能。在有机物的去除上，改性滤柱的CODMn平均去除率为30%左右，在不同滤速以及不同过滤时间下的表现不同，但在同一滤速下的表现好于原砂滤柱。在不同进水pH的条件下进行试验，发现改性石英砂滤柱在中性偏酸性的水中对有机物的去除效果较好。在对锰的去除研究上发现改性石英砂对锰有一定的去除效果，效果好于原砂滤柱，在不同pH环境下发现，改性石英砂在中性或者弱酸性中对锰的去除效果较好。对滤柱进行反冲洗试验，用清水进行反冲洗，对悬浮物的去除能达到恢复的效果，而对有机物的去除恢复则需要脱附剂的加入。
【图文】：

2 实验材料与方法格便宜，来源广泛，经过焙烧在石英砂表面可以形成氧氧化铁的形式存在，对水中污染物具有一定的吸附作用改善石英砂的吸附性能；经焙烧形成的氧化铁性质稳定不易溶出，因此，实验选取氯化铁作为改性剂对石英砂能进行了研究。置括两部分，一是改性石英砂的制备，二是用所制备的改第一部分是用某滤料厂生产的石英砂进行涂层改性，所第二部分是将改性石英砂用于工艺流程中进行试验，对过滤流程是依据一般水处理工艺流程结合本课题研究的。

图 3.11 改性石英砂的 1000 倍和 2500 倍扫描图Fig.3.11The SEM of themodified mediums图 3.12 原石英砂的 1000 倍和 2500 倍扫描图Fig.3.12The SEM of thequartz sand由石英砂的电镜扫描照片可以看出，石英砂的表面较为平整光滑，在 2500 倍
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TU991.2

【参考文献】

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本文编号：2538982