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聚合氯化铁混凝剂的制备与基础研究

作　者: 张瑜
导　师: 任福民；张琼
学　校: 北京交通大学
专　业: 环境工程
关键词: 聚合氯化铁混凝性能腐蚀性稳定性
分类号: X703.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

高浓度聚合氯化铁产品由于稳定性不高,限制了其大规模使用,为提高其稳定性,本文采用慢速滴碱的方式制备了分别引入不同比例的乙酸盐、硅酸盐及柠檬酸、磷酸盐等的聚合氯化铁,借助多种化学分析方法及现代分析测试技术,对聚合氯化铁(PFC)进行了系统的研究,采用Ferron逐时络合比色法研究了滴碱速度、碱化度(B)、熟化时间以及不同的碱化剂等因素对PFC形态分布的影响;应用Ferron逐时络合比色、扫描电镜、混凝试验、腐蚀试验等方法研究了不同阴离子的引入对PFC性能的影响。研究结果表明:碱化度、滴碱速度、熟化时间以及阴离子的引入都会对PFC的聚合程度、形态分布、结构形貌、混凝效果、腐蚀性及稳定性产生较大影响。其中引入适量柠檬酸,能显著提高聚合氯化铁混凝效果和稳定性。用慢速滴碱的方式制备的OH/Fe=1.0、Si/Fe=1、Cit/Fe=1.0和OH/Fe=1.0、P/Fe=0.12的新型聚合氯化铁具有较好的稳定性和混凝性能。

全文目录

中文摘要  5-6
ABSTRACT  6-7
序  7-11
1 引言  11-13
  1.1 本研究的目的和意义  11-12
  1.2 本论文研究的内容与目标  12-13
2 文献综述  13-25
  2.1 无机絮凝剂发展的回顾  13-15
    2.1.1 无机高分子絮凝剂的分类与发展  13-14
    2.1.2 无机高分子絮凝剂的混凝原理  14-15
  2.2 聚铁类絮凝剂的理论研究  15-21
    2.2.1 Fe(Ⅲ)溶液的水解反应  15-19
    2.2.2 Fe(Ⅲ)水解聚合模型与机理  19
    2.2.3 Fe(Ⅲ)的形态分析方法  19-21
  2.3 聚合铁的发展研究  21-24
    2.3.1 聚合硫酸铁(PFS)  21
    2.3.2 聚合氯化铁(PFC)  21-23
    2.3.3 聚合铁稳定剂的研究  23-24
  2.4 存在的问题和研究的方向  24-25
3 聚合氯化铁中Fe(Ⅲ)的形态分布和转化研究  25-35
  3.1 前言  25
  3.2 实验材料与方法  25-27
    3.2.1 仪器与试剂  25
    3.2.2 PFC 的制备  25-26
    3.2.3 Fe-Ferron 逐时络合比色法  26-27
  3.3 结果与讨论  27-34
    3.3.1 Fe-Ferron 逐时络合比色测定结果分析  27-28
    3.3.2 不同碱化剂对聚合氯化铁形态分布的影响  28
    3.3.3 滴碱速度对聚铁形态分布的影响  28-29
    3.3.4 碱化度对聚铁形态分布的影响  29-33
    3.3.5 熟化时间对聚铁形态分布的影响  33-34
  3.4 结论  34-35
4 阴离子对聚合氯化铁形态分布的影响研究  35-44
  4.1 前言  35
  4.2 实验材料与方法  35-36
    4.2.1 仪器与试剂  35-36
    4.2.2 实验方法  36
  4.3 结果与讨论  36-43
    4.3.1 硅酸与聚铁反应过程的影响因素研究  36-37
    4.3.2 硅酸根离子的引入对聚铁形态分布的影响  37-38
    4.3.3 同时引入硅酸根和乙酸根离子对聚铁形态分布的影响  38-39
    4.3.4 柠檬酸对聚铁混凝剂形态分布的影响  39-41
    4.3.5 磷酸根对聚铁混凝剂形态分布的影响  41-42
    4.3.6 聚铁混凝剂形态分布的比较  42-43
  4.4 结论  43-44
5 聚合氯化铁结构形貌的研究  44-50
  5.1 前言  44
  5.2 实验材料与方法  44
    5.2.1 仪器与试剂  44
    5.2.2 复合型聚铁混凝剂样品的制备  44
    5.2.3 电镜观察方法  44
  5.3 结果与讨论  44-49
    5.3.1 碱化度及引入不同阴离子对聚合氯化铁结构形貌的影响  44-47
    5.3.2 熟化时间对聚合铁结构形貌的影响  47-48
    5.3.3 浓度对聚合铁结构形貌的影响  48-49
  5.4 结论  49-50
6 聚合氯化铁的应用性能研究  50-65
  6.1 PFC 的混凝特性的研究  50-58
    6.1.1 前言  50
    6.1.2 实验材料与方法  50-51
    6.1.3 结果与讨论  51-58
    6.1.4 结论  58
  6.2 PFC 的腐蚀性能的研究  58-65
    6.2.1 前言  58-59
    6.2.2 实验材料与方法  59-60
    6.2.3 结果与讨论  60-64
    6.2.4 结论  64-65
7 结论  65-68
  7.1 结论  65-66
  7.2 进一步的研究和建议  66-68
参考文献  68-71
作者简历  71-72

聚合氯化铁混凝剂的制备与基础研究

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