聚合铝水解聚合形态分布的影响因素研究

聚合铝的水解聚合形态有Ala、Alb、Alc,其中最佳絮凝形态Alb的含量是衡量聚合铝絮凝活性的主要指标。采用一次加碱法制备聚合铝时,水解聚合形态分布的主要影响因素依次为碱化度,加热温度,氯化铝浓度,碱浓度。实验确定的优化工艺条件为碱化度2.2,加热温度72℃,氯化铝浓度0.5mol/L,碱浓度0.7～1.0mol/L。检测结果表明在优化工艺条件下,制备的聚合铝中Alb含量为80.26%。应用实验表明在同等加药量的条件下,高Alb含量聚合铝对生活污水絮凝效果明显优于工业聚合铝和氯化铝     

高效聚合氯化铝的电化学合成研究

研究了一种新的聚合氯化铝的制备方法—电化学合成法。该法以金属铝为阳极,AlCl₃水溶液为电解液,采取低电压、大电流工作方式。确定了影响有效铝聚合形态的电化学和溶液化学因素,成功制备出碱化度B＝2.4,有效絮凝成分Alb含量70％以上的优质聚合氯化铝液体产品。水处理絮凝实验结果证明,电解法制备的聚合铝的絮凝效果明显优于普通聚合铝和絮凝剂。     

聚合铝的凝聚絮凝特征及作用机理

采用不同碱化度B(OH/Al)值的聚合铝和AlCl_3对高岭土悬浊液进行凝聚絮凝实验,同时测定电泳度及表面吸附特征,结合不同铝盐的化学形态分布,探讨聚合铝的高效凝聚作用原理.并求得表面吸附覆盖率,电位变化与形态分布间的定量关系,绘出聚合铝的凝聚区域图,对阐明聚合铝的作用机理提供了实验依据.     

聚硅氯化铝混凝剂中Al(Ⅲ)水解聚合历程及铝硅作用特性研究

采用共聚与复合两种制备工艺，制备出了系列具有不同碱化度和不同Ａｌ／Ｓｉ摩尔比的聚硅氯化铝混凝剂，分析研究了ＰＡＳＣ中Ａｌ（Ⅲ）的水解－聚合历程以及聚硅酸与铝水解聚合产物的相互作用，探讨了ＰＡＳＣ溶液的酸解聚。     

高浓度聚硅氯化铝(PASC)中铝的水解-聚合特性研究

以铝酸钠为碱化剂,采用缓慢滴碱法合成了高浓度(2.0mol.L-1左右)具有不同Si/Al摩尔比的聚硅氯化铝复合混凝剂(PASC).采用Al-Ferron逐时络合比色法、碱式滴定法和红外光谱分析,研究了铝的形态分布、水解-聚合历程及铝硅间的相互作用.实验结果表明,Al-Ferron络合动力学符合At=A0+A1[1-exp(-kb1t]+A2[-exp(-kb2t)];在PASC中,硅酸钠和铝的水解产物间存在着相互作用,这种作用对铝的水解-聚合历程和形态分布有不同程度的影响.用铝酸钠制备PASC时有利于Al的形态由低聚物向中、高聚物转化,且随着PASC中Si/Al比的增加生成多核羟铝配合物的能力逐渐增强.     

电解制备聚合铝过程中Alb形态生成条件研究

考察了电解法制备聚合铝过程中AIb的最佳形成条件。AIb的形成与电流密度、极板间距、电解液的温度、铝的浓度以及电解时间等因素有关。在制备AI浓度为2．0mol/L的聚合氯化铝时，最佳的电流密度和极板间距分别为1．1A／dm^2和10mm。由于电化学过程中产生的不均匀的界面pH差值较大而生成较多的AI（OH）4^-作为AIb结构的结晶核心，因此能形成更多的AIb聚合形态。     

混凝过程中铝与聚合铝水解形态的动力学转化及其稳定性

采用Ｆｅｒｒｏｎ逐时络合比色法，并结合电泳测定研究了混凝过程中氯化铝和聚合氯化铝的水解形态动力学转化及稳定性。结果表明，ＡＣ在混凝过程中所形成的水解形态完全不同于ＰＡＣ的预制水解聚合形态，其电荷及分子量均明显低于聚合铝且不稳定，ＡＣ随混凝条件如投加浓度、ＰＨ和混合时间而变，而ＰＡＣ－２５水解聚合形态不随混凝条件变化，始终保持稳定状态，ＡＣ水解沉淀规律与理论计算相符并形成无定形Ａｌ（ＯＨ）３絮体颗粒     

颗粒物悬浮体系中聚合铝凝聚絮凝形态表征 (Ⅰ):Al-Feron法的应用研究

应用Ａｌ－Ｆｅｒｒｏｎ法于悬浮体系中聚合铝的形态分布表征，对其中的主要影响因素进行探讨，就不同碱化度聚合铝的形态分析进行实例研究．结果表明，混合方式对Ａｌ－Ｆｅｒｏｎ法的应用具有一定的影响作用．比色管混合测得Ａｌａ为２１．５４％，低于磁力搅拌方式结果（２４．５２％，２５．２２％，２５．０６％）．应用磁力搅拌方式可以获取较好的重复性与更多初期反应信息．颗粒物的存在对反应的影响主要取决于其浓度与粒度分布，成一定线性关系，可以从中加以扣除．在本实验范围内因其溶解所产生的影响可以忽略不计．对多个碱化度聚合铝的实例研究表明，Ａｌ－Ｆｅｒｏｎ法完全适用于颗粒物悬浮体系中的形态分布表征     

硫酸根离子与聚合铝的反应过程及其产物形态

对不同Al/SO2-4比及碱化度条件下PACl与SO₄^2-的反应过程进行研究,分析了体系中总铝浓度及形态分布变化规律,测定了各沉淀/结晶产物的组成,并对其形貌进行了扫描电镜观察.实验结果表明:碱化度对PACl/SO₄^2-反应体系有较大影响,随着碱化度(B值)的增加,沉淀/结晶的析出速率加快,结果析出物中OH含量逐渐增加,而SO₄^2-/Al比率从0.45～0.30逐渐降低.各聚合铝水解形态与SO₄^2-反应速率上存在明显差异,从而为其混凝优势形态的分离纯化创造了条件.     

活性羟基铝聚合体形态的Al-Ferron反应动力学与核磁共振光谱分析

依据不同形态结构铝与Ferron络合反应动力学差异,采用A1-Ferron络合反应动力学曲线拟和计算模式将不同温度下(25℃和80℃)制备的不同碱化度(B=0.5～2.5)的羟基聚合铝溶液中羟基铝分成单体铝(A1a)、活性羟基聚合铝(A1b)和惰性凝胶高聚体铝(A1c)3种形态.此外,结合NMR光谱,Alb进一步分成六圆环结构的快速反应聚合铝(Alb1)和以Al13为主体的慢速反应聚合铝(Alb2).A1bl和Alh2与Ferron络合反应动力学差异明显,动力学常数分别为(1-3)×10-2和(0.6～3)×10-3.Al-Ferron络合反应动力学拟和计算模式可替代核磁共振光谱对溶液中的Al13含量进行测定分析.     

聚合硅酸铝铁的带电特征及X衍射分析

借助于微电泳技术研究了PSAF的带电特性，探讨了PSAF的絮凝机理，并与传统絮凝剂作了比较。结果表明：PSAF水解聚合形成物的电荷量随Al^3 ／Fe^3 摩尔比的减小以及SiO2浓度和碱化度B^ 的增大而逐渐降低，在酸性至中性范围内荷正电，在pH值大于7．5时荷负电。通过X射线衍射图谱的分析，证明在实验条件下，Al^3 、Fe^3 和SO4^2-均参与了反应，与聚硅酸形成了无定形高聚物。     

从自燃煤矸石中提取聚合铝铁(PAFC)的试验研究

采用盐酸酸浸的方法从自燃煤矸石中提取聚合铝铁，对煤矸石的粉碎粒径、酸浸盐酸的浓度及用量、酸浸的温度等工艺条件进行了试验研究。结果表明，从100g自燃煤矸石中，可提取19．85g固体聚合铝铁，成品的Al2O3含量33％、Fe2O3含量16％、盐基度70％。     

聚合氯化铝和改性聚合氯化铝中铝形态分布研究

利用Al-Ferron络合比色法研究实验室合成的聚合氯化铝和改性聚合氯化铝的铝形态分布,并对其合成工艺进行改进.聚合氯化铝合成条件为铝离子初始浓度为1 mol/L,物料比11,反应温度为60℃,熟化温度为60℃～65℃.合成改性聚合氯化铝适宜条件是Al/Si在0.7～1之间,聚硅酸聚合时间为90 min,模数为2的水玻璃.     

聚合铝在高温条件下的Al_(30)形态生成

Al30是新发现的有确切结构的由30个Al原子聚合组成的高聚铝,并被认为是一种混凝优势形态,然而有关高Al30含量絮凝剂生产技术参数非常缺乏,为明确有关影响,主要运用27Al NMR手段研究各类聚合铝(polyaluminum chloride,PAC)溶液在高温条件下的转化反应及转化后的形态,结果表明,高温条件下Al13转化生成了Al30,熟化的PAC比不熟化PAC有更高的转化率,高纯Al13的转化过程中发现有Al14,但掺入单体铝后Al14消失,PAC碱化度控制在2.0~2.4之间、Al13聚集体碱化度控制在2.6以下以及商业聚合铝的稀释和熟化处理等有利于Al13向Al30的转化。n(Si)/n(Al)=0.05时有最佳的Al30生成。     

新型絮凝剂聚合氯化铝钙中铝形态表征及钙含量测定

以Al2O3和CaCO3为原料经高温焙烧酸溶制备工艺合成新型高效絮凝剂——聚合氯化铝钙。采用Al-Ferron逐时络和比色法研究产品中的铝形态;络合滴定法研究钙含量。结果表明:焙烧工艺对钙含量的影响较大,酸溶工艺对钙含量的影响较小。在最佳配比条件下,生成的Alb为最佳;焙烧温度提高Ala、Alc含量减小,Alb含量增大;增长酸溶反应时间Alb含量减少;增加酸用量,Ala、Alc含量减少,Alb含量增大。     

颗粒物悬浮体系中聚合铝凝聚絮凝形态表征 (Ⅰ):Al-Feron法的应用研究

应用Ａｌ－Ｆｅｒｒｏｎ法于悬浮体系中聚合铝的形态分布表征,对其中的主要影响因素进行探讨,就不同碱化度聚合铝的形态分析进行实例研究。结果表明,混合方式对Ａｌ－Ｆｅｒｒｏｎ法的应用具有一定的影响作用。比色管混合测得Ａｌａ为２１．５４％,低于磁力搅拌方式结果（２４．５２％,２５．２２％,２５．０６％）。应用磁力搅拌方式可以获取较好的重复性与更多初期反应信息。颗粒物的存在对反应的影响主要取决于其浓度与粒度     

Fenton-聚硅铝铁硼处理生活垃圾压滤液研究

以正交设计方法为基础，以COD去除率为指标，确定了聚硅铝铁硼（PSAFB）最优制备条件，研究了Fenton—PSAFB混凝法处理城市生活垃圾压滤液的最优反应条件和处理效果。结果表明：以200mL生活垃圾压滤液为处理对象，复合絮凝剂PSAFB的最优制备工艺条件为：Al／Si为1／2，Fe／Si为1／2，B／Si为1／6；其最优反应条件为：pH值为5．0，投加量为200mg／L（以SiO2计）；Fenton法最优反应条件为：pH值为3．0，30％H2O2为20mL，1mol／LFeSO4为30mL；采用最优反应条件的Fenton—PSAFB处理垃圾压滤液，浊度去除率达到95．2％，COD去除率达到84．2％，BOD5去除率达到81．5％。     

利用剩余污泥制备微生物絮凝剂及其絮凝性能与机理分析

以城市污水处理厂的剩余活性污泥为原料,以稀盐酸为提取剂制备了污泥絮凝剂,并优化了污泥絮凝剂的制备方法及絮凝条件。当稀盐酸浓度为1. 2 mol/L,破解时间为20 min时,制得的絮凝剂对高岭土悬浮液的絮凝率可达到99. 5%。对于30 g污泥,提取剂稀盐酸的用量为200 m L,浓度为1. 2 mol/L时,连续提取2次,主要絮凝活性成分可基本提取出来。采用加碱溶液的方法对污泥絮凝剂进行提纯,制备得到纯化的絮凝剂PSF-1～3。当絮凝体系pH在4. 0～12. 0时,纯化絮凝剂对高岭土悬浮液的絮凝率均在95%以上。采用红外光谱对3个提纯絮凝剂进行结构解析,结果表明:纯化的污泥絮凝剂中存在O—H和N—H或二者之一,且存及酰胺键,推测絮凝剂的主要絮凝活性成分为多糖和蛋白质。采用扫描电镜对絮凝剂絮凝前后的形貌进行检测,絮凝后高岭土颗粒团聚在絮凝剂周围,由此推测在高岭土和絮凝剂之间产生吸附架桥作用。     

PAC与PDMDAAC复合絮凝剂中铝的形态分布

以具有不同碱化度(B)的聚合氯化铝(PAC)絮凝剂和具有不同黏度(h)的聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDMDAAC)絮凝剂为原料制备出了系列PAC-PDMDAAC复合絮凝剂,分别采用Al-Ferron逐时络合比色法和27Al-NMR法比较研究了PAC-PDMDAAC复合絮凝剂与PAC絮凝剂中铝的形态分布,探讨了PAC的B值、PDMDAAC的含量(P%)和h对复合絮凝剂中铝的形态分布的影响.结果表明,PDMDAAC与PAC之间发生了一定的相互作用,表现为PAC-PDMDAAC复合絮凝剂中铝的各种形态的含量与PAC中铝的各种形态含量的不同,且随PDMDAAC的P%、h和PAC的B值变化而发生变化,这种变化势必影响其絮凝效果.仅从具有良好净水效果的Alb组分和Al¹³组分的含量高低来判断,P=10%的复合絮凝剂应具有良好的絮凝效果.处理黄河水的絮凝效果初步证明了该推断的正确性.     

用流动电流技术研究聚硅氯化铝混凝剂的电动特性

采用流动电流（SC）技术,研究比较了聚硅氯化铝（PASC）与聚合氯化铝（PAC）的电动特性．研究结果表明,在PASC中,由于带负电荷的聚硅酸与铝水解聚合产物间的相互作用,使得PASC的电中和能力较PAC有所下降,其下降程度与PASC的碱化度（B）和Al/Si摩尔比密切相关,B值和Al/Si摩尔比越小,则PASC的电中和能力就越弱．制备工艺对PASC的电中和能力略有影响.