高浓度聚合氯化铁絮凝剂的应用基础研究
发布时间：2022-07-03 19:49
铝盐和铁盐在水处理中用做混凝剂已广泛使用，近年来，铝盐由于残余铝的存在引发的健康问题得到了广泛关注。由此铁盐混凝剂因其高电荷、易于控制等优点得到了进一步的发展和应用。本论文主要研究高浓度聚合氯化铁（PFC）的制备和表征，以及在不同水质条件下的絮凝行为。 通过制备聚合氯化铁的条件优化和絮凝实验表明，在确定合适的稳定剂条件下，采用氧化法制备聚合氯化铁（OPFC）不仅可以获得稳定的产品品质和良好的实用效果，而且生产成本低廉，适于实际生产过程，并已成功实施，取得了较好的经济和社会效益。 为制备和表征不同的聚铁溶液，FeCl3溶液加碱（NaHCO3或NaOH）部分中和在选择不同的加碱速度、铁浓度和温度条件下制备不同碱化度PFC。采用逐时络合比色法对不同碱化度PFC进行形态分析。在商品浓度（＞1mol／L）的条件下，这种方法所得到的产品短时间内（＜10hr）即发生浑浊沉淀，因而降低了混凝效能。在近十年研究的基础上，本论文探讨了不同的磷酸盐作为稳定剂在BPFC溶液中的稳定效果及对铁盐溶液形态分布和混凝、沉淀过程的影响。结果表明：磷酸盐（AP）和...
【文章页数】：109 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 引言
1.1 问题的提出
1.2 研究的目的和意义
参考文献
第二章 文献综述
2.1 铁的水化学反应特征
2.1.1 铁盐的水解特征
2.1.2 铁溶液的碱滴定曲线
2.1.3 铁的水解弛豫现象
2.1.4 羟基化特征参数
2.1.5 水解聚合模型与机理
2.1.6 铁盐溶液的强制水解
2.1.7 铁的水解反应动力学
2.1.8 形态分析方法
2.2 无机高分子絮凝剂的发展
2.2.1 无机高分子絮凝剂的分类与发展
2.2.2 聚合铁的发展研究
2.3 存在的问题和研究的方向
参考文献
第三章 实验材料与研究方法
3.1 聚合氯化铁溶液的制备
3.1.1 碱化法制备
3.1.2 氧化法制备
3.2 聚合氯化铁性能测试
3.2.1 Fe~(3+)含量的测定
3.2.2 亚铁含量的测定
3.2.3 盐基度测定
3.3 Ferron逐时络合比色实验
3.4 Zeta电位分析
3.5 聚合氯化铁的吸附实验
3.5.1 实验仪器与试剂
3.5.2 聚合氯化铁的制备
3.5.3 吸附实验
3.5.4 絮凝实验
3.6 聚合氯化铁对浊度和腐殖酸的絮凝特性
3.6.1 仪器与试剂
3.6.2 聚合氯化铁的制备
3.6.3 絮凝实验
3.7 聚合氯化铁处理低温低浊水
3.7.1 仪器与试剂
3.7.2 聚合氯化铁的制备
3.7.3 絮凝实验
第四章 聚合氯化铁的制备和性质研究
4.1 前言
4.2 稳定剂的确定
4.2.1 含磷酸根的稳定剂的稳定效果
4.2.2 不同稳定剂对混凝剂处理效果的影响
4.2.3 稳定剂对溶液中形态分布的影响
4.2.4 稳定剂对溶液流动电流的影响
4.3 碱化法制备聚合氯化铁
4.3.1 不同碱化剂对聚合氯化铁水解聚合的影响
4.3.2 不同加碱速度对PFC稳定性的影响
4.3.3 不同熟化时间对PFC形态分布的影响
4.3.4 碱化剂的不同加入速度对PFC形态变化的影响
4.3.5 碱化度对PFC形态分析及稳定性的影响
4.3.6 不同碱化度的PFC溶液水解沉淀的研究
4.4 氧化法制备聚合氯化铁
4.4.1 前言
4.4.2 氧化法水解反应过程
4.4.3 氧化水解过程研究
4.4.4 不同工艺过程对聚合氯化铁稳定性的影响
4.4.5 氧化法制备PFC的形态分布及混凝特性
4.5 聚合氯化铁的红外光谱分析
4.6 聚合氯化铁的紫外光谱分析
4.7 本章小结
第五章 聚合氯化铁絮凝特性的研究
5.1 前言
5.2 絮凝机理
5.3 聚合氯化铁的吸附电中和特征
5.3.1 前言
5.3.2 结果与讨论
5.4 聚合氯化铁絮凝去除浊度
5.4.1 前言
5.4.2 实验结果与讨论
5.5 聚合氯化铁对浊度和腐殖酸的絮凝特性
5.5.1 前言
5.5.2 实验结果
5.5.3 讨论
5.6 聚合氯化铁絮凝处理低温低浊水
5.6.1 前言
5.6.2 结果与讨论
5.7 本章小结
第六章 结论与建议
6.1 结论
6.2 建议
攻读博士学位期间发表的论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]聚合氯化铁与三氯化铁吸附电中和特征的比较研究[J]. 王红宇,陈福泰,王亚宜,栾兆坤. 中国给水排水. 2006(05)
[2]聚合氯化铁絮凝处理低温低浊水的研究[J]. 王红宇,李久义,栾兆坤,刘维屏. 环境污染治理技术与设备. 2004(12)
[3]聚合氯化铁对浊度和腐殖酸的絮凝特性研究[J]. 王红宇,赵华章,栾兆坤,刘维屏. 环境科学. 2004(03)
[4]碱化法制备聚合氯化铁絮凝剂的稳定性和形态分布研究[J]. 王红宇,孟军,栾兆坤,刘维屏. 浙江大学学报(理学版). 2003(04)
[5]氧化法制备聚合氯化铁絮凝剂的氧化速率及其形态分布[J]. 王红宇,孟军,贾智萍,栾兆坤. 环境化学. 2002(06)
[6]聚合铁类絮凝剂絮凝作用机理分析[J]. 郑怀礼,龙腾锐,舒型武. 重庆环境科学. 2000(05)
[7]无机高分子混凝剂聚合铁研究开发进展[J]. 李明玉,唐启红,张顺利. 工业水处理. 2000(06)
[8]新型混凝剂聚磷氯化铁的制备及性能研究[J]. 卢素焕,张振声,许佩瑶,朱洪涛. 工业水处理. 1998(04)
[9]自来水厂用混凝剂存在的问题和解决途径[J]. 樊冠球. 中国给水排水. 1998(03)
[10]铝盐絮凝剂及其环境效应[J]. 崔蕴霞,肖锦. 环境污染与防治. 1998(03)
本文编号：3655537
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【学位级别】：博士
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摘要
Abstract
第一章 引言
1.1 问题的提出
1.2 研究的目的和意义
参考文献
第二章 文献综述
2.1 铁的水化学反应特征
2.1.1 铁盐的水解特征
2.1.2 铁溶液的碱滴定曲线
2.1.3 铁的水解弛豫现象
2.1.4 羟基化特征参数
2.1.5 水解聚合模型与机理
2.1.6 铁盐溶液的强制水解
2.1.7 铁的水解反应动力学
2.1.8 形态分析方法
2.2 无机高分子絮凝剂的发展
2.2.1 无机高分子絮凝剂的分类与发展
2.2.2 聚合铁的发展研究
2.3 存在的问题和研究的方向
参考文献
第三章 实验材料与研究方法
3.1 聚合氯化铁溶液的制备
3.1.1 碱化法制备
3.1.2 氧化法制备
3.2 聚合氯化铁性能测试
3.2.1 Fe~(3+)含量的测定
3.2.2 亚铁含量的测定
3.2.3 盐基度测定
3.3 Ferron逐时络合比色实验
3.4 Zeta电位分析
3.5 聚合氯化铁的吸附实验
3.5.1 实验仪器与试剂
3.5.2 聚合氯化铁的制备
3.5.3 吸附实验
3.5.4 絮凝实验
3.6 聚合氯化铁对浊度和腐殖酸的絮凝特性
3.6.1 仪器与试剂
3.6.2 聚合氯化铁的制备
3.6.3 絮凝实验
3.7 聚合氯化铁处理低温低浊水
3.7.1 仪器与试剂
3.7.2 聚合氯化铁的制备
3.7.3 絮凝实验
第四章 聚合氯化铁的制备和性质研究
4.1 前言
4.2 稳定剂的确定
4.2.1 含磷酸根的稳定剂的稳定效果
4.2.2 不同稳定剂对混凝剂处理效果的影响
4.2.3 稳定剂对溶液中形态分布的影响
4.2.4 稳定剂对溶液流动电流的影响
4.3 碱化法制备聚合氯化铁
4.3.1 不同碱化剂对聚合氯化铁水解聚合的影响
4.3.2 不同加碱速度对PFC稳定性的影响
4.3.3 不同熟化时间对PFC形态分布的影响
4.3.4 碱化剂的不同加入速度对PFC形态变化的影响
4.3.5 碱化度对PFC形态分析及稳定性的影响
4.3.6 不同碱化度的PFC溶液水解沉淀的研究
4.4 氧化法制备聚合氯化铁
4.4.1 前言
4.4.2 氧化法水解反应过程
4.4.3 氧化水解过程研究
4.4.4 不同工艺过程对聚合氯化铁稳定性的影响
4.4.5 氧化法制备PFC的形态分布及混凝特性
4.5 聚合氯化铁的红外光谱分析
4.6 聚合氯化铁的紫外光谱分析
4.7 本章小结
第五章 聚合氯化铁絮凝特性的研究
5.1 前言
5.2 絮凝机理
5.3 聚合氯化铁的吸附电中和特征
5.3.1 前言
5.3.2 结果与讨论
5.4 聚合氯化铁絮凝去除浊度
5.4.1 前言
5.4.2 实验结果与讨论
5.5 聚合氯化铁对浊度和腐殖酸的絮凝特性
5.5.1 前言
5.5.2 实验结果
5.5.3 讨论
5.6 聚合氯化铁絮凝处理低温低浊水
5.6.1 前言
5.6.2 结果与讨论
5.7 本章小结
第六章 结论与建议
6.1 结论
6.2 建议
攻读博士学位期间发表的论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]聚合氯化铁与三氯化铁吸附电中和特征的比较研究[J]. 王红宇,陈福泰,王亚宜,栾兆坤. 中国给水排水. 2006(05)
[2]聚合氯化铁絮凝处理低温低浊水的研究[J]. 王红宇,李久义,栾兆坤,刘维屏. 环境污染治理技术与设备. 2004(12)
[3]聚合氯化铁对浊度和腐殖酸的絮凝特性研究[J]. 王红宇,赵华章,栾兆坤,刘维屏. 环境科学. 2004(03)
[4]碱化法制备聚合氯化铁絮凝剂的稳定性和形态分布研究[J]. 王红宇,孟军,栾兆坤,刘维屏. 浙江大学学报(理学版). 2003(04)
[5]氧化法制备聚合氯化铁絮凝剂的氧化速率及其形态分布[J]. 王红宇,孟军,贾智萍,栾兆坤. 环境化学. 2002(06)
[6]聚合铁类絮凝剂絮凝作用机理分析[J]. 郑怀礼,龙腾锐,舒型武. 重庆环境科学. 2000(05)
[7]无机高分子混凝剂聚合铁研究开发进展[J]. 李明玉,唐启红,张顺利. 工业水处理. 2000(06)
[8]新型混凝剂聚磷氯化铁的制备及性能研究[J]. 卢素焕,张振声,许佩瑶,朱洪涛. 工业水处理. 1998(04)
[9]自来水厂用混凝剂存在的问题和解决途径[J]. 樊冠球. 中国给水排水. 1998(03)
[10]铝盐絮凝剂及其环境效应[J]. 崔蕴霞,肖锦. 环境污染与防治. 1998(03)
本文编号：3655537
本文链接：https://www.wllwen.com/shengtaihuanjingbaohulunwen/3655537.html
