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无机高分子聚合铝混凝剂的研制及其在水处理中的应用研究

董申伟

  本文在分析总结国内外聚合氯化铝混凝剂研究发展的基础上,以人们关心的聚合氯化铝混凝优势形态问题为出发点,为了较全面地进行铝水解聚合形态的研究,分别制备出了能够代表目前实验研究和生产实践应用的两种系列具有不同盐基度聚合氯化铝混凝剂:第一种纯的聚合氯化铝(PAC)—由氢氧化钠和氯化铝溶液通过慢速滴碱法制备;第二种聚合氯化铝钙(CaPAC)—由工业盐酸和铝酸钙粉通过酸溶法制备而成。对上述两种系列混凝剂的铝形态分布及其转化规律、结构特征、混凝效能及作用机理等,进行了较深入的系统研究和探讨,期望能够拓展和补充聚合铝基础理论研究,重点为聚合氯化铝钙混凝剂应用理论研究提供科学依据。主要研究内容如下:1、利用铝土矿和铝酸钙制备聚合氯化铝的研究探讨。对利用铝土矿和铝酸钙采用“二步法”制备聚合氯化铝的工艺进行了研究,考察了影响制备聚合氯化铝的各种因素,确定了“一段”溶出的最佳条件:铝土矿焙烧温度650℃左右,焙烧时间1h,酸浸取温度为85~95℃,盐酸浓度为20%,酸浸取时间为2.0h;“二段”溶出过程中可以根据不同的盐基度要求控制钙粉的投加量。除浊实验结果表明,二步法制备的聚合氯化铝具有良好的混凝性能。2、制备出了两种系列不同盐基度的纯聚合氯化铝(PAC)和聚合氯化铝钙(CaPAC)混凝剂,借助Al-Ferron逐时络合比色法分析表征了上述两种系列混凝剂的铝形态分布转化规律、结构特征。结果表明:铝酸钙酸溶法制备的CaPAC,当其盐基度(B)在33%~95%范围内递增时,其中Al_c含量随盐基度的递增而增加,容易制得高含量Al_c的产品,而Al_b随盐基度变化规律不明显。对于三氯化铝慢速滴碱法制得的PAC,当预制盐基度B<88%时,容易得到较高Al_b含量的聚合铝。存在一个最佳B值,此B值下Al_b含量可以达到最高。当预制B范围为88%~95%时,PAC产品中Al_c生成速度增幅很大,化学反应表现为Al_c更容易生成。Al-Ferron逐时络合反应曲线表明,Al_b与Ferron试剂的络合反应遵循准一级动力学反应规律,其动力学常数k值保持同……   
[关键词]:混凝剂;纯的聚合氯化铝;聚合氯化铝钙;盐基度;形态分布;混凝性能
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:暨南大学2006年