含钛聚硅酸盐絮凝剂的合成及处理压裂返排液研究

为了得到处理压裂返排液的优良絮凝剂,采取共聚法分别合成聚硅酸硫酸钛(PTSS)、聚硅酸硫酸钛铝(PTAS)、聚硅酸硫酸钛铁(PTFS)。考察了n(金属)∶n(硅)、n(钛)∶n(金属)、熟化时间、投加量对合成絮凝剂性能的影响,并分别采取正交实验得到最佳合成条件。结果表明,PTAS的处理效果最好,去浊率为99.28%,TOC去除率为69.63%,COD去除率为78.51%。絮凝剂的结构、形貌、絮凝机理的研究结果表明,絮凝剂中有Ti—O—Si键、Al—O—Si键和Fe—O—Si键形成,絮凝剂的表面结构显著改变,孔隙度增大;PTAS产生的絮体尺寸及分形维数更大,因此其絮凝效果更好。     

含硼聚硅酸铁锌絮凝剂的制备及其性能研究

以硅酸钠、硫酸铁、硫酸锌和硼砂为原料制备含硼聚硅酸铁锌絮凝剂(PSZBFS),以高岭土模拟水样为目标物,考察了其絮凝性能,通过正交试验优化了制备工艺条件,用红外光谱和XRD对其结构进行了表征。结果表明,硅酸聚合p H=4,聚合时间为80 min,c(Si O2)=0.6 mol/L,n(Fe)∶n(Si)=1.0∶1,n(Zn)∶n(Si)=1.5∶1,n(B)∶n(Si)=0.05∶1,得到的PSZBFS絮凝效果最好。模拟水样p H为8,投加量为5 mmol/L时絮凝效果最佳,经过Zeta电位分析,用PSZBFS处理高岭土模拟水样,电中和能力和吸附架桥能力强。     

聚硅酸铝镁-羧甲基纤维素钠复合絮凝剂的制备及应用

以硅酸钠、硫酸铝、硫酸镁、羧甲基纤维素钠为原料,制备了聚硅酸铝镁-羧甲基纤维素钠(PSi AM-CMC)无机-有机复合絮凝剂并应用于模拟的松花江水样的处理。结果表明,在n(Al+Mg)/n(Si)=0.6、n(Mg)∶n(Al)=1∶4、m(CMC)/m(Si)=0.3、羧甲基纤维素钠糊化温度为60℃、p H=2的条件下,制备的PSi AM-CMC对模拟江水的絮凝效果最好,色度、浊度去除率可达98%以上。采用SEM、FTIR、XRD对絮凝剂的结构进行表征,结果表明,PSi AM-CMC不是聚硅酸、金属盐和羧甲基纤维素钠的混合物,而是通过缩聚和配位反应,形成的一种兼具无机和有机絮凝剂优点的物质。     

聚硅酸铝锌絮凝剂的制备及影响因素研究

以硅酸钠、硫酸铝、硫酸锌为原料在高剪切条件下制备出无机高分子聚硅酸铝锌絮凝剂,通过正交实验和单因素优化实验研究了SiO2含量、pH、活化时间、n(Al+Zn)∶n(Si)、n(Al)∶n(Zn)对絮凝剂絮凝效果的影响。结果表明,各因素对絮凝剂絮凝效果影响大小依次为pH>SiO2含量>n(Al+Zn)∶n(Si)>n(Al)∶n(Zn)>活化时间;絮凝剂的最优制备条件:SiO2质量分数为3.0%,pH为3,活化时间为85 min,n(Al+Zn)∶n(Si)为1.5,n(Al)∶n(Zn)为2.0。以此条件下制备的聚硅酸铝锌絮凝剂处理200 mL浊度为200 mg/L的高岭土废水,当其投加量为3 mL时絮凝效果最好。     

聚硅铁镁絮凝剂处理渗滤液生化出水的参数优化、絮凝效果与絮凝机制

采用共聚法制备聚硅铁镁复合絮凝剂(PSFM),优化了PSFM絮凝剂的制备工艺参数,探讨了PSFM的絮凝效果及其絮凝机制。结果表明,PSFM适宜的制备条件为:n(Fe+Mg)∶n(Si)=4∶1,n(Fe)∶n(Mg)=3∶1,碱化度B=0.4,c(SiO_2)=0.4 mol/L。相同实验条件下PSFM絮凝剂的絮凝效果优于其他传统市售无机絮凝剂,COD和色度去除率分别达60%和80%以上。     

聚硅硫酸铁铝的制备及絮凝法处理酒精废液

以硅酸钠、硫酸亚铁和硫酸铝为原料制备聚硅硫酸铁铝絮凝剂(PSFA)。考察了Al3+/Fe2+、(Al3++ Fe2+)/SiO2、反应温度、反应时间等因素对制备的聚硅硫酸铁铝处理酒精废液的絮凝性能的影响。通过正交实验确定了制备PSFA絮凝剂的最佳反应条件：n(Al3+)/n(Fe2+)＝4/1、n(Al3+ + Fe2+)/n(SiO2)=2/1、反应温度60 ℃、Al3+反应时间1.5 h,Fe2+反应时间1.0 h。通过正交实验确定了最佳絮凝条件：絮凝剂PSFA投加量为5 mL/L水样,水样温度为55 ℃,水样pH=11,该条件下浊度去除率在94％以上。同时,用酚醛泡沫作载体,对固定化聚硅硫酸铁铝絮凝剂进行研究探索。     

环保型PSiAT-CMC复合絮凝剂的制备及净水性能研究

再以硅酸钠、硫酸铝、硫酸钛、羧甲基纤维素为原料制备聚硅酸铝钛-纤维素(PSiAT-CMC)絮凝剂,通过单因素实验方法考察了n(Al+Ti)/n(Si)、n(Ti)/n(Al)、m(CMC)/m(Si)及投加量的最佳值。采用扫描电镜和傅里叶变换红外光谱分析对絮凝剂进行表征,并与聚硅酸铝进行了絮凝效果对比。实验证明纤维素与聚硅酸铝钛盐成功复合,PSiAT-CMC复合絮凝剂扩大了絮凝剂适用范围,提高了稳定性及絮凝性能。     

新型含硼聚硅酸铝铁锌絮凝剂的制备及絮凝性能

以铁、锌、铝盐为原料制备了含硼聚硅酸铝铁锌(PSAFZB)新型无机高分子复合絮凝剂.研究了各种因素对PSAFZB絮凝剂絮凝行为的影响,确定了最佳制备工艺条件:硅酸聚合时间为45 min,硅酸聚合pH为3.5,最佳n(Fe):n(Si)=0.5、n(Zn):n(Si)=4.0、n(Al):n=(Si)=2.0、n(B):n=(Si)=0.4,熟化24 h.最佳工艺条件下制得的PSAFZB的稳定时间可达30 d以上.用光学显微镜对PSAFZB复合絮凝剂及絮体的形貌进行了观察,并对其絮凝机理进行了初步探讨.实验表明:用PSAFZB处理印刷废水和印染废水,具有电中和能力和吸附架桥能力强、絮凝效果好、沉降速度快、且操作工艺简单、成本低的优点,处理结果令人满意.     

新型复合絮凝剂在轧制乳化油废水处理中的应用

制备了不同Al∶Si、Fe∶Si和(Al Fe)∶Si摩尔比的聚硅酸金属盐系列絮凝剂:聚硅氯化铝(PASC)、聚硅硫酸铁(PFSS)和聚硅硫酸铁氯化铝(PFASC),实验考察了成分摩尔比、废水pH值、絮凝剂投加量对除油效果的影响。结果表明:金属与硅的摩尔比对除油效率有较大的影响,最佳摩尔比为:n(Al)∶n(Si)=3∶1、n(Fe)∶n(Si)=2∶1和n(Al Fe)∶n(Si)=4∶1;废水pH值为4~10时,处理效果都较好;随着投药量的增加,油的去除率增加,PASC、PFSS和PFAS适宜的投药量(以金属离子浓度计)分别为:900mg.L-1、1100mg.L-1、800mg.L-1。用它们来处理实际废水时,效果很好,残余油量低于国家排放标准。     

非均相湿式过氧化氢氧化H-酸废水的研究

为研究催化剂对湿式过氧化氢氧化印染废水效果的影响,采用共沉淀法制备了TiO2-CeO2催化剂,并用浸渍法制备了不同铁负载量的Fe/TiO2-CeO2系列催化剂。以过氧化氢湿式催化氧化法处理COD=10 125 mg/L的H-酸模拟印染废水,结果表明:以TiO2-CeO2催化剂处理水样,当催化剂质量浓度为4 g/L,n(Ti)∶n(Ce)=9∶1,水样初始pH=5,反应温度80℃,反应时间2 h,COD去除率达44.3%;以Fe/TiO2-CeO2处理水样,当催化剂质量浓度为4 g/L,n(Ti)∶n(Ce)=9∶1,w(Fe)=2.0%,在水样初始pH=5,反应温度100℃,反应时间1.5 h的条件下,COD去除率可达86.9%。     

硼聚硅酸铝铁絮凝剂处理油气田采出水的研究

油气田采出水盐度高、含油高、含菌量大造成了采出水回注困难的问题,文中采用絮凝法进行处理。在常温常压下,利用硅酸钠、硫酸铝、硫酸铁、四硼酸钠制备一种新型无机高分子絮凝剂含硼聚硅酸铝铁(PSAFB),并利用单因素分析法确定了最佳制备条件:n(Fe)/n(Si)=0.3,n(Al)/n(Si)=1.5,n(B)/n(Si)=0.28,硅酸钠的浓度0.5 mol/L。采用最佳条件下制备的絮凝剂处理油气田采出水,得到最佳絮凝剂投加量为25 mL/L,最佳pH值为7.00左右。同时利用X射线衍射,红外光谱分析,扫描电子显微镜,对絮凝剂的形貌结构和絮凝剂机理进行探讨。实验及表征结果表明:PSAFB絮凝剂的原料不是简单地混合,而是形成无定型的大分子聚合物,因此PSAFB絮凝剂具有很好的稳定性,对油气田采出水有优良的处理效果,且是一种较传统絮凝剂聚硅酸氯化铁(PFC)、聚硅酸氯化铝(PAC)、聚硅酸铝铁(PSAF)优良的絮凝剂。     

聚硅酸铝铁絮凝剂的制备及处理工业废水的实验研究

采用粉煤灰、工业废硫酸和硫铁矿渣为原料,通过自制的聚铁和聚铝,制备了不同Si/(Al+Fe)摩尔比的聚硅酸铝铁(PSAF)絮凝剂.实验结果表明:与传统无机盐絮凝剂相比,PSAF的絮凝效果较好,COD及色度去除率能达到78.62%和83.56%以上.实验得到PSAF最佳制备条件:Si/(Fe+Al)=1/20,Fe/Al...     

混酸浸取制聚硅酸铝铁及其性能研究

以粉煤灰、废铁屑和工业废酸为主要原料,采用自制特殊活化剂并借助活化法制备聚硅酸铝铁(PSAF)无机高分子絮凝剂.该活化剂能有效打开粉煤灰中的Si-Al键,大大提高各元素的浸出率.在m(活性剂)∶m(SiO2)=1∶ 3、活化时间为1 h、活化温度为900 ℃时得初产品,以混酸65 ℃下搅拌浸取,浸取时间为2 h,可获得最佳浸取率.控制n(Al+Fe)∶ n(Si)=1∶ 1,硅酸聚合pH=1.7,选择合适的絮凝剂加入量以及絮凝时间可获得很好的絮凝性能,处理后水样的透光率可达92.7%以上.     

聚硅酸硫酸铝制备及印染废水处理应用

在非高剪切力条件下,将硫酸铝引入到聚合硅酸中合成了新型聚硅酸硫酸铝(PASS)絮凝剂.研究了PASS的合成工艺,优化了工艺参数;进行了PASS对印染废水的絮凝性能试验,并与其他无机高分子絮凝剂作了对比.结果表明,较优的PASS合成条件为:SiO2的质量分数为2.5%;pH=1.5～2.0;n(Al)∶n(Si)=1∶4;PASS对印染废水的CODCr去除率和除浊率均可达90%以上.PASS具有沉降速度快、絮体少、絮团紧密、脱水性能良好、CODCr去除率和除浊率高等优点.     

聚硅酸铝镁-纤维素复合絮凝剂的制备及应用

以硅酸钠、硫酸铝、硫酸镁、纤维素为原料,制备了聚硅酸铝镁-纤维素(PSiAM-CMC)无机-有机复合絮凝剂并应用于模拟江水的净水处理。实验表明,当制备条件为n(Al Mg)/n(Si)=0.6、n(Mg)/n(Al)=1:4、纤维素与硅的质量比为0.3、纤维素糊化温度为60℃、pH=2时,PSiAM-CMC对模拟江水的絮凝效果最好,除浊率可达99%。采用扫描电镜、傅立叶红外光谱、X射线衍射分析对絮凝剂进行表征,结果表明,聚硅酸、金属盐和纤维素并不是简单的混合,而是发生了缩聚和配位反应,形成一种新的化合物,该化合物兼具无机和有机絮凝剂的优点,是一种环保高效的新型絮凝剂。     

矸石基PSFA的制备及其对钻井废水的处理

以煤矸石为原料制备了聚硅铝铁(PSFA)絮凝剂.考察了pH、n(Si)∶n(Al+Fe)对矸石基聚硅铝铁絮凝剂絮凝能力的影响.结果表明:在高温灼烧过程中煤矸石的晶型结构发生了变化,采用向碱提取液中加入酸提取液并加压的方式制得的絮凝剂具有最佳絮凝效果.红外光谱表明所制得的聚硅铝铁絮凝剂中硅、铝、铁均以聚合态存在.当n(S...     

聚硅酸聚合氯化铝的制备及性能研究

以废酸和钙粉为原料,制备了聚硅酸聚合氯化铝复合型絮凝剂(PSAC),利用正交实验方法考察了聚铝(PAC)中铝含量、聚合硅酸含量、聚硅酸pH值、n(Al)/n(Si)及复合熟化时间对PSAC絮凝性能的影响。实验结果表明,当n(Al)/n(Si)=13:1,PAC中Al3+的含量(以Al2O3质量分数计)为9%,复合时间为1 h时,研制的PSAC对工业污水具有最佳处理效果,并具有较宽的pH值使用范围。     

含硼聚硅氯化铁的制备及性能研究

以水玻璃、氯化铁和硼砂等为原料制备了一种新型无机高分子絮凝剂——含硼聚硅氯化铁(PFSCB),探讨了其最佳制备条件,试验了其对造纸废水及焦化废水的絮凝和COD去除效果,并与其他几种絮凝剂进行了性能比较。结果表明,最佳制备条件是n(Fe)：n(Si)=1．0,n(B)：n(Si)=0．16,PFSCB具有优良的絮凝性能和除COD效果。     

聚硅酸氯化铝铁絮凝剂的制备及其应用

以工业废弃物粉煤灰(CFA)为主要原料,通过焙烧、酸浸和聚合制备了一种无机高分子絮凝剂——聚硅酸氯化铝铁(PSAFC)。通过L16(45)正交实验得出粉煤灰中Al3+的最佳浸取实验条件为焙烧温度900℃,m(Na2CO3)∶m(CFA)0.6,浸取温度为80℃,盐酸浓度为3 mol/L,浸取时间为1.0 h。当n(Si02)∶n(Al3+)∶n(Fe3+)4∶1∶1,pH值在4.0～4.6范围时制得的PSAFC对模拟印染废水进行处理絮凝效果优于传统絮凝剂聚合氯化铝(PAC)。     

高取代度醚化淀粉的湿法制备及其絮凝性能研究

以玉米淀粉(St)为原料、2,3-环氧丙基三甲基氯化铵(GTA)为醚化剂,利用湿法合成高取代度的阳离子醚化淀粉絮凝剂St-GTA。通过正交实验对St-GTA的合成条件进行筛选,结果表明,最佳合成条件为:n(CTA)∶n(St)=1. 2∶1、m(NaOH)∶m(St)=0. 08∶1、反应温度为70℃、反应时间为3 h。在该条件下合成的产物取代度可达0. 717 3。以高岭土悬浊液为模拟污水,考察了絮凝剂投加量、絮凝体系pH、絮凝温度、絮凝时间对絮凝效果的影响。结果表明,对于质量分数为2%的高岭土悬浊液,当pH=7、絮凝温度为25℃、絮凝时间为0. 5 h时,St-GTA的最佳质量浓度为8 mg/L,透光率可达92. 81%。