聚硅酸铁镁絮凝剂制备及其脱色作用的研究

格式：pdf
大小：263.69 KB
文档页数：3

下载文档原格式

聚硅酸铁絮凝剂的制备与应用

2.实验部分 ⑴仪器与试剂集热式恒温加热磁力搅拌器、紫外可见分光光度计、石
英比色皿、pH计等。
Na2SiO3 • 9H20, H2S0p NaOH、Fe(S0)3> 刚果红等实验
试剂规格均为分析纯。 ⑵聚硅酸铁絮凝剂的制备本研究在酸性条件下制备聚硅酸，取一定量的体积分数
为20%的硫酸放置在烧杯中，用磁力搅拌器进行快速搅拌，同时用pH计测量pH值的变化，缓慢将硅酸钠溶液加入到盛有硫酸的烧杯中，使用H2SO4和NaOH溶液调节将硅酸溶液至一定 pH,当pH接近6时停止加入，从而得到聚硅酸溶液；向活化后的聚硅酸溶液逐滴加入硫酸铁溶液，在高速搅拌条件下搅拌均匀，静置聚合一段时间即可制得聚硅酸铁絮凝剂。
关键词：聚硅酸铁；絮凝剂；工业废献标识码：A
Preparation and Application of Polyferric Silicate Flocculant
Teng Fukang
(School of Chemical Engineering, Northwest Minzu University, Gansu, 730124) Abstracts Ferric polysilicate is a polymer formed by the complexation of iron and silicon. The flocs ofpolyferric silicate flocs are dense
的主要问题，在纺织行业里，印染过程占了将近8成的用水量，而印染过程中产生的染料废水又是污染严重、较难以处理的废水切。根据数据统计，该类废水一直在我国工业废水中占有较大的比重，每年排放水量将近24亿吨曲。
纺织制造业产生的印染废液，由于废液中含有不可生物降解的合成染料、重金属等化学物质，对人们的生命健康和生态环境造成严重威胁。偶氮染料是纺织制造业中危害最大的染料之一，占染料总消耗量的50%以上⑷。刚果红是一种典型的偶氮染料，因为有着良好的表面耐磨力，并且生产成本低，因此广泛应用于纺织、彩妆等行业，是一种众所周知的有毒致癌物质。它也影响水生植物的光合作用，威胁生态系统中的水生动物，且刚果红具有芳香族结构，稳定性良好，不易处理同。在偶氮染料废液处理中，主要是对废液的脱色处理。现在主要有化学氧化、光催化降解和生物降解等化学和生物降解方法来对降解染料废水。化学氧化和光催化降解简单而有效。然而，它们的成本很高，一些降解产物仍旧是有毒的，它们的有效性亦受到别的无机和有机物质的影响。虽然生物降解的成本较低，但一些难降解的印染废液很难用生物法处理，而且降解的时间十分的漫长，处理效率不高间。

聚硅酸硫酸铁絮凝剂的制备及应用

聚硅酸硫酸铁絮凝剂的制备及应用引言水处理是一个至关重要的环境领域，其核心使命是净化水资源，使其达到工业、农业和生活用水的标准。

在这个过程中，一个关键步骤就是絮凝，它被用来有效去除水中的固体颗粒和悬浮物。

聚硅酸硫酸铁，作为一种广受欢迎的絮凝剂，将在本文中进行详细介绍。

水处理的重要性无法被强调过。

随着工业化和城市化的快速发展，水资源的质量和可用性已经成为一个全球性的问题。

为了满足工业、农业和生活用水的需求，水处理成为了不可或缺的一部分。

通过一系列物理、化学和生物过程，水处理技术可以有效地去除水中的各种污染物，包括固体颗粒、有机物、重金属和微生物等，从而确保水质的安全和可用性。

絮凝是水处理中的一个关键步骤，它通过添加絮凝剂来促进水中的颗粒和悬浮物聚集在一起，形成大的絮状物，从而可以更容易地通过沉降或过滤去除。

如果没有这个过程，许多固体物质将仍然存在于水中，影响水质。

聚硅酸硫酸铁是一种常用的絮凝剂，它由硅酸盐和硫酸铁反应形成。

这种物质具有很好的絮凝性能，能够有效地去除水中的固体颗粒和悬浮物。

它的使用可以大大提高水处理的效率和质量，是水处理过程中的一个重要工具。

此外，聚硅酸硫酸铁还具有一些其他的优点。

例如，它可以在广泛的pH范围内使用，具有很好的稳定性；它的制备过程相对简单，成本较低；最重要的是，它对环境的影响较小，可以有效地保护水资源。

总的来说，水处理是保护和利用水资源的关键环节，而絮凝是水处理中的重要步骤之一。

聚硅酸硫酸铁作为一种常用的絮凝剂，具有优秀的性能和广泛的应用前景。

通过使用这种物质，我们可以更有效地去除水中的污染物，提高水质，满足工业、农业和生活用水的需求。

同时，它也为我们提供了一个解决全球水资源问题的有效工具。

第一部分：聚硅酸硫酸铁的制备聚硅酸硫酸铁的制备通常包括以下步骤：1. 准备硫酸铁溶液起初，需要将硫酸铁固体加入适量的水中，搅拌溶解，以制备硫酸铁溶液。

这是合成聚硅酸硫酸铁的基础材料。

新型聚硅铝镁絮凝剂的研制

2013年第39卷第6期June2013工业安全与环保I ndust r i al Saf e t y a nd Envi r onm e nt al Pr ot e ct i oni污水处理i新型聚硅铝镁絮凝剂的研制*刘占孟1，2胡晓1汪群慧2孙体昌2(1．华东交通大学土木学院南昌330013；2．北京科技大学土木与环境工程学院北京100083)摘要以硫酸铝、硫酸镁、水玻璃为原料，采用复合共聚法制备出聚硅酸铝镁絮凝剂(PS A M)，研究了金属离子与硅摩尔比(M／Si)、铝、镁离子摩尔比(A I／M g)、硅含量(．si02)、碱化度(B)、熟化时间(日)等因素对PS A M絮凝性能的影响。

以实际印染废水为处理对象评价了PSA M的絮凝性能，结果表明P SA M对废水的C O D 和色度有较好的去除效果，絮凝效果优于聚合氯化铝(PA C)等常规絮凝剂。

关键词聚硅酸铝镁絮凝剂絮凝性能脱色性能Pr e pa r at i on of N e wFl occ ul ant of Pol ys i l i cat e A l m ni num and M a gne si umL1U功卸r ne耐’2删X i a01W A N G Q unh矗SU N1khan孑(1．&hod of C i v i l Engi nee ri ng and A rc hi t e cm re，E a st C hi na J i ao T ong U ni,．e,'s it y N anc hang330013)A bst r act Pol ysi l i cat e al um i num a nd m agnes i um(PSA M)i s prepa red by∞i rIg al um i num s ul fa t e，m a gne si um s ul fat e a nds odi um s i li cate as r aw m a t er i a l s．t he i nf l uen ce f act or s o n PSA M’s f l o ccul at i ng per f or m a nce a陀st udi ed a nd de scr i be d i n de t ai l s，su ch a8m ol ar r ati o of M t o S i a nd A1t o M S，S i cont ent(nSi02)，basi ci t y(B)and ag瞻t i m e(日)．To eval II al e t he PSA M’s t l occu l at i ng per f or m a nce，t he pri．曲g dye w as t6nv at er is t r ea t ed by PSA Ma nd ot he r t r adi t i onal f l occu l ant s r e spec-t i m el y．T he r es u l t s s ho w t hat PSA M ha s a go od f l occu l at i on per form ance a nd is su pcr i o r t O t he t r adi ti onal f l occul ants．K ey W or ds pol ysi l i cat e al um i num a nd m agnes i um f l occu l ant noc cl】l ad ng per f or m a nce dec ol o r at i o n0引言作为水处理的核心技术，絮凝具有适用性广、工艺简单、处理成本低等特点，是净水和污水处理中应用最为普遍的关键环节之一。

聚硅盐酸铁铝的制备及其脱色性能研究

１４ＰＦ．ＣＡ的制备取一定量的硅酸钠，用蒸馏水配制成Ｓ０含量２ｉ２．（％重量％）Ｎ：ｉ，的ａＯ溶液．然后用２％的盐酸酸Ｓ０
收稿日期：０２— ７一Ｏ２００ｌ基金项目：西省教委重大课题资助项目（００年）江２０．作者简介：邱祖民（９３一）男，西赣州人，授，士，要从事工业催化、细化工的研究１６，江教博主精
摘
要：究了用硅酸纳、研氯化铁和氯化铝制取聚硅盐酸铁铝絮凝剂（ＣＡ）ＰＦ的制备条件及应用性能，确定了
制备ＰＦＣＡ絮凝剂的优化条件．用ＰＦＣＡ絮凝剂处理造纸黑液，结果表明ＰＦＣＡ絮凝剂的脱色效果优于市面上其它类型的无机絮凝剂，有用量少，具沉降快的优势，一种无毒、是高效、值得推广的絮凝剂 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 关键词：无机高分子絮凝剂；色；脱聚硅盐酸铁铝
热，拌，搅陈化一定时间后，到ＰＦ得ＣＡ絮凝剂（：品的物理性质：色一灰土黄色；注产颜外观一透明液体；
ｐ＝．）Ｈ２２．
１５ＰＦ．ＣＡ脱色性能的评定
实验水样为蒸馏水稀释５后某造纸厂的造纸黑液．２ｍ水样，入一定量的ＰＦＯ倍取５ｌ，加ＣＡ絮凝剂，在２０／ｉ０ｒｍｎ下搅拌２ｉ，６ｒｍｉ下搅拌６ｉ，置１ｒｎ后，ｍｎ在０／ｎｍｎ静０ｉａ于距上层澄清液面约２—３ｒ处吸取澄清ｅａ

聚硅酸铝铁絮凝剂的制备及其性能研究

聚硅酸铝铁絮凝剂的制备及其性能研究范剑明;吉仁塔布;李诚诚;季伟【摘要】Poly aluminum ferric silicate was prepared from high - alumina - bearing fly ash, sulfu-ric acid cinder and industrial waste acid. Based on the chemical and physical property of the high - alumina fly ash, the extraction process of silica, aluminium and ferrum of " solid - phase pyroly-sis and acid leaching" was established by taking trona as cosolvent. The best synthesis conditions of poly aluminum - ferric silicates was reached when molar ratio of silicate and alumina is 1 : 0.7, molar ratio of silicate and alumina is 1 : 0.5, pH value is 2, polymerization temperature is 60?. Finally, the product was characterized using XRD, IR and SEM. The result shows that the poly a-luminum ferric silicate from this fabrication process was of good polymerization and big polymer size. Compared with the traditional flocculants, this new product has better flocculation performance.%以高铝粉煤灰、硫酸烧渣、工业废酸为原料制备聚硅酸铝铁.根据所用高铝粉煤灰的化学与物相组成特点,确立了采用以天然碱为助溶剂的固相热解活性激活法联合酸溶提取硅铝铁的工艺路线,并利用正交试验确定了聚硅酸铝铁最佳合成工艺条件:硅铝摩尔比1:0.7,硅铁摩尔比1:0.5,pH值为2,聚合温度为60℃；然后借助XRD、IR、SEM对产品进行了表征,表明制备出了聚合度好、聚体单元大的聚硅酸铝铁；同时进行产品絮凝性能检测,显示出较传统絮凝剂具有更为突出的絮凝性能.【期刊名称】《矿产保护与利用》【年(卷),期】2012(000)004【总页数】4页(P37-40)【关键词】高铝粉煤灰;聚硅酸铝铁;酸溶;聚合条件;助溶剂;絮凝性能【作者】范剑明;吉仁塔布;李诚诚;季伟【作者单位】内蒙古工业大学煤炭转化与循环经济研究所,内蒙古呼和浩特,010051;内蒙古工业大学煤炭转化与循环经济研究所,内蒙古呼和浩特,010051;内蒙古工业大学煤炭转化与循环经济研究所,内蒙古呼和浩特,010051;内蒙古工业大学煤炭转化与循环经济研究所,内蒙古呼和浩特,010051【正文语种】中文【中图分类】TQ314.253粉煤灰的处理技术引起了世界的高度关注，同时取得了长足的进步。

镁铁复合絮凝剂的制备、表征及应用研究的开题报告

镁铁复合絮凝剂的制备、表征及应用研究的开题报告一、研究背景随着工业化和城市化的不断发展，水资源短缺和水污染问题日益突出。

其中，水中悬浮物和胶体物质的去除是水处理过程中的重要环节。

目前，常用的水处理方法主要包括化学混凝、沉淀、过滤和生物处理等。

而其中的化学混凝法则是悬浮物、胶体及其它非溶解物的集成凝聚，通过固液分离达到水处理的目的。

因此，在化学混凝的过程中，选择高效的絮凝剂对于提高混凝效果、减少残留物质的释放是至关重要的。

以往的研究表明，单独使用铁盐或铝盐作为絮凝剂，其效果并不理想。

而复配铁、铝、镁等两种以上的金属盐，可提高絮凝效率，降低絮凝剂的用量，减少产生二次污染。

基于此，本研究将实验室内已有的镁铁复合絮凝剂进行改良，考察其合成工艺、结构和絮凝效果，为该絮凝剂的大规模生产和推广应用提供参考。

二、研究内容1. 文献综述综述已有的相关文献，分析铁、铝、镁等金属盐的单一应用及其复合应用对于水处理的效果。

总结镁铁复合絮凝剂在水处理中的应用现状及存在的问题，并分析其改良空间。

2. 合成镁铁复合絮凝剂通过控制镁铁盐的摩尔比，采用溶液共沉淀法或沉淀沉淀法，制备不同比例的镁铁复合絮凝剂。

通过XRD、TG-DTA、SEM等手段对其结构和形貌进行表征。

3. 考察絮凝效果将合成的镁铁复合絮凝剂与传统的FeCl3或Al2(SO4)3作对照，考察不同pH值、溶解浓度、水质条件下的絮凝效果。

采用紫外可见光谱法测定溶液中残留絮凝剂的浓度及对环境的影响。

4. 优化加工工艺根据前期实验结果，分析影响絮凝剂性能的因素，考虑如何优化制备工艺，改进原有镁铁复合絮凝剂的合成方法，提高其絮凝效率和可操作性。

三、研究意义本研究通过探索镁铁复合絮凝剂的制备、表征及应用，对于提高水处理的效率和减少污染物的排放具有一定的科学价值和实际应用价值。

此外，该研究对于加深对镁铁复合絮凝剂的认识，推进其产业化应用，促进环境保护和绿色发展具有积极意义。

聚硅酸铝铁絮凝剂的制备及在处理生活废水中的应用

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｐｏｌｙａｌｕｍｉｎｕｍｓｉｌｉｃａｔｅｉｒｏｎｌｆｏｃｃｕｌａｔｉｎｇａｇｅｎｔｉｓｐｒｅｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅｌｆｙａｓｈａｓｔｈｅｍａｉｎｒａｗｍａｔｅｒｉ１．Ｔａｈｅｏｐｔｉｍｕｍｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎｏｆｒａｗｍａｔｅｉｒａｌｓｉｓｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｏｔｒｈｏｇｏｎａｌｅｘｐｅｉｒｍｅｎｔ，ａｎｄｔｈｅｐＨｖｌｕａｅｏｆｔｈｅｔｏ — ｂｅｔｒｅａｔｅｄｗａｓｔｅｗａｔｅｒｉｓｓｔｕｄ — ｉｅｄ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｗｈｅｎｔｈｅｍｏｌａｒｒａｔｉｏｏｆｔｈｅｓｏｄｉｕｍｃｒｂａｏｎａｔｅｃｏｓｏｌｖｅｎｔｔｏｔｈｅｌｆｙａｓｈｉＳ０．２，ｔｈｅｉｎｌｆｕｅｎｃｅｏｎｔｈｅｌｅａｃｈｉｎｇｒａｔｅｏｆｔｈｅａｌｕｍｉｎｕｍａｎｄｉｒｏｎｉｎｔｈｅｌｆｙａｓｈｉＳｍｏｓｔ．Ｔｈｅｌｆｏｃｃｕｌａｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔｏｆｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｉｓｔｈｅｂｅｓｔｕｎｄｅｒｔｈｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｔｈａｔｔｈｅｒｏａｓｔ－

聚硅酸硫酸铁的制备与絮凝性能研究

聚合硅酸硫酸铁溶液。
１３絮凝性能评价．
究表明，通过对铁盐进行复配改性制得的铁系絮凝剂具有高效、毒、二次污染等多种优点，而受到人们的无无因
广泛关注。
聚硅酸硫酸铁是一种较新型的无机高分子絮凝剂，它
【摘
要】通过正交实验确定了制备聚硅酸硫酸铁的最佳反应条件：ｉＳＯ２的最佳含量是２Ｆ／ｉｍｏ）为０７聚硅酸％，ｅＳ（１比．，
活化时间３ｒｉ．０ｎ聚硅酸ｐ值＝。其絮凝效果可达９．ａＨ２８２％。研究表明，聚硅酸硫酸铁对膨润土悬浊液具有较好的处理
无毒、廉、料易得等优点得到广泛应用。近几年的研价原
１２ＰＳ．ＦＳ的合成
准确称取一定量的硅酸钠固体并用蒸馏水溶解．用的硫酸调节ｐＨ值至所需值，在室温下活化一段时间，再加入一定量的硫酸铁搅拌，其完全溶解，使反应２ｈ即为４
清液测定其浊度，并观察絮体大小及沉降快慢。除浊率计算如下：式中为待处理水样浊度，ＴＮＵ；为处理后水样浊度，
ＮＴＵ。
１１１主要原料．．硅酸钠：析纯；酸，析纯；酸铁，析纯。分硫分硫分１１．．器２仪
表１实验条件
正交实验表，因素的安排及其相应水平见表１实验方各，

聚硅酸铝铁絮凝剂对铬黑T废水的脱色处理

比改变对铬黑Ｔ的脱色也表现出一定的规律，和这
间的确定既是絮凝剂制备的重要条件，同时也对絮
凝效果有一定影响。在不同的硅酸活化时间制备聚硅酸铝铁絮凝剂，用于对铬黑Ｔ废水的脱色处并
理，结果见图１。
表２Ｓ０２度对硅酸聚合时间的影响ｉ浓（温，Ｈ值５３室ｐ．）
８７８５
在对絮凝剂制备的条件进行优化的基础上，考
１０２０３０４０５０
０
活化时间（ｉ） Ⅲｎ图１硅酸活化时间对脱色效果的影响
察了絮凝剂酸活化时间的增加，聚硅酸铝铁对铬黑Ｔ的脱色作用明显增强，２ｍｉ在０ｎ后趋
出现蓝色到聚硅酸开始凝结之间的时间差ｔ即为硅
酸活化时间，随ｐ值和ＳＯ含量的变化见表１ｔＨｉｚ、
表２。
表１ｐ值对硅酸聚合时间的影响Ｈ
（温，ｉ２度２５）室Ｓｏ浓．
Ｄ一磁力搅拌器：Ｊ１金坊市富华仪器有限公司。
剂，目国内外水处理剂研究领域的热点［。新是前１］型助剂、染料等在印染行业中的大量引入，使色度的去除成为印染废水处理的一大难题，开发经济有效
的印染废水脱色处理技术日益成为当今环保行业关
脱色率一』３０ ×１０ＬＯ
式中：：理前废水样的吸光度；处Ａ：理后废水样的吸光度。处
增加，酸活化时间减少，硅聚硅酸极不稳定，因此金

聚硅酸铁高分子絮凝剂的制备及其在废水处理中的应用

doi:10.19677/j.issn.1004-7964.2024.02.010聚硅酸铁高分子絮凝剂的制备及其在废水处理中的应用纪发达1，景翔宇2，王敬伟1，张庭瑞2*（1.山东龙港硅业科技有限公司，山东潍坊261300；2.南乌拉尔国立大学，车里雅宾斯克454080）摘要：随着环境保护要求的提高和节约水资源的迫切性，行业对工业废水深度处理用絮凝剂的处理效率和综合成本提出了更高的要求。

文章以硅酸钠为原料，制备了一种低成本、高效能的无机高分子絮凝剂聚硅酸铁，并研究了絮凝剂制备过程中的影响因素，找到了最佳的制备条件；在处理废水时，考虑反应条件的影响，优化反应条件以达到最佳效果。

主要研究内容及结果如下：最佳制备条件为Fe 与SiO 2的质量比为1∶2，pH 值为2.5，反应温度45℃，在反应器中熟化30min；最佳反应条件为污水pH 值为7，絮凝剂添加量为1.0g/L，絮凝时间为20min，此时除浊率可达98.8%、COD 去除率84.5%、脱色率97.5%。

处理后水质符合国家规定的印染废水一级出水标准。

关键词:聚硅酸铁；絮凝剂；废水；絮凝性能中图分类号:X 703文献标志码:APreparation of Polysilicate Iron Polymer Flocculant and its Appli-cation in Wastewater Treatment(1.Shandong Longgang Silicon Technology Co.,Ltd.,Weifang 261300,China;2.South Ural State University,Chelyabinsk 454080,Russia)Abstract:With the improvement of environmental protection requirements and the urgency of saving water resources,higher requirements have been put forward for the treatment efficiency and comprehensive cost of flocculants used in advanced treatment of industrial wastewater.This article adopted sodium silicate as the raw material to prepare a low-cost and efficient inorganic polymer flocculant (i.e.,polysilicate iron),and studied the influencing factors of the flocculant during the preparation process for the optimal preparation.The obtained optimal preparation conditions are as follows:the ratio of Fe to SiO 2is fixed at 1∶2and the reaction is conducted at pH 2.5and 45℃for 30min.The optimal reaction conditions are as follows:the amount of flocculant added is 1.0g/L at pH 7.0,and the flocculation time is 20min.At this time,the turbidity removal rate,COD removal rate,and decolorization rate could reach 98.8%,84.5%,and 97.5%,respectively.The quality of treated water met the national standard for the first level effluent of printing and dyeing wastewater.Key words:polysilicate iron;flocculant;wastewater;flocculation performance收稿日期：2023-09-02修回日期：2023-11-02接受日期：2023-11-04基金项目：山东省技术创新引导计划项目（2019CXJJA2030004）第一作者简介：纪发达（1981-），男，工程师，主要研究方向：无机硅化物产品及下游产品的研发与产业化研究工作。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

实验中先固定硅酸聚合条件、SiO2 浓度、n（Fe）∶ n（Mg）等因素不变，改变 n（Si）∶n（M），制得系列絮凝剂，试验其对染料废水的脱色性能，结果如图 4 所示。
100
96
脱色率/%
92
88
SiO2 0.4 mol/L
SiO2 0.2 mol/L
84
01
2
3
45
6
n（Si）∶n（Fe）
性也成为衡量此类絮凝剂的一项指标，而 SiO2 含量、n（Si）∶n（M）、n（OH）∶n（M）等都是影响絮凝剂稳
定性的重要因素。
2.1.1 n（Si）∶n（M）对絮凝剂稳定性能的影响
对于此类絮凝剂引入金属盐的一个重要原因就
是抑制硅酸分子的自聚，提高其稳定性，故金属盐
n（OH）∶n（M）对絮凝剂稳定性的影响如图 3 所示。
60
50
稳定期/d
40
30
20
10
0
0.1
0.2
0.3
0.4
n（OH）∶n（M）
图 3 n（OH）∶n（M）对絮凝剂稳定性的影响
由图 3 可知，随着 n（OH）∶n（M）的增加，絮凝剂的稳定性降低，故在制备时为了提高絮凝剂的稳定性，应保持 n（OH）∶n（M）≤0.2。 2.2 合成条件对絮凝剂絮凝性能的影响 2.2.1 n（Si）∶n（M）对絮凝剂絮凝性能的影响
在 100 mL 质量浓度为 50 mg/L 的染料液中投加一定量的 PFMS，控制 pH，先快速搅拌（200 r/min）1 min，再慢搅（70 r/min）8 min，静置 20 min，取上清液，以 721S 型分光光度计，在染料的最大吸收波长下，以蒸馏水做参比测吸光度，以此计算脱色率〔5〕。
Zhang Jingxiang， Lu Jinren， Shan Baotian， Bei Liping （College of Chemistry and Chemical Engineering， Ocean University of China， Qingdao 266100，China）
Abstract： Polysilicate ferric magnesium flocculant（PMFS） has been prepared by introducing magnesium compound and ferric to poly-silicic acid simultaneously. It is applied to the study on the decolorization efficiency of dyeing wastewater treatment. Its flocculation capacity and stability are influenced by the concentration of SiO2，n（Si）∶ n（M），n（Fe）∶n（Mg），n（OH）∶n（M），etc. The results show that when the concentration of SiO2 is 0.2 mol/L，n（Si）∶ n（M）=1，n（Fe）∶n（Mg）=0.5，n（OH）∶n（M）=0， its decoloration capacity is obviously better than that of traditional flocculants， such as PAC，PFS，etc. Key words： flocculant； polysilicate ferric magnesium； decoloration
镁盐在废水处理中的应用已有不少报道，〔6-8〕其具备的优势显而易见。实验考察了 n（Fe）∶n（Mg）对絮凝剂性能的影响。研究结果表明，n（Fe）∶n（Mg）在 0.25～2 时，脱色率随 n（Fe）∶n（Mg）的增加先升高后降低，而当 n（Fe）∶n（Mg）>2 时脱色率又逐渐增加， n（Fe）∶n（Mg）=10 后脱色率达到稳定值。本研究中，为了克服铁盐絮凝剂造色的缺点，选择 n（Fe）∶n（Mg）= 0.50 进行后续研究。 2.2.4 n（OH）∶n（M）对絮凝剂絮凝性能的影响
［关键词］絮凝剂；聚硅酸铁镁；脱色性能［中图分类号］ TQ314.253 ［文献标识码］ B ［文章编号］ 1005-829X（2009）08-0056-04
Studies on the preparation and decolorization of polysilicate ferric magnesium flocculant
不同 n（OH）∶n（M）的絮凝剂的絮凝性能如图 5 所示。
99
脱色率/%
98
97
10 d
1d 96
95
94
93
0
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
n（OH）∶n（M）
图 5 不同 n（OH）∶n（M）絮凝剂的絮凝性能
由图 5 可知，10 d 后 n （OH） ∶n （M）为 0.3 和 0.4 的已经胶凝，无论是熟化 1 d 还是 10 d，絮凝剂的絮凝性能表现出相似的变化规律，即在一定范围内絮凝剂的絮凝性能随 n（OH）∶n（M）的增加而提高，但当 n（OH）∶n（M）超过一定值后，絮凝剂絮凝性能开始下降。
稳定期/d
20
0
图1
1
2
3
4
5
n（Si）∶n（M）
n（Si）∶n（M）对稳定性能的影响
从图 1 可知，n （Si）∶n （M）在 0.5 ～2.0 范围内，
PFMS 稳定性较好，并且对于不同 SiO2 浓度的系列絮凝剂，n（Si）∶n（M）对 PFMS 稳定性影响规律较为
一致，SiO2 浓度为0.2 mol/L、n（Si）∶n（M）=1 的絮凝剂能够稳定约 90 d，结果比较理想。 2.1.2 硅含量对絮凝剂稳定性的影响
聚硅酸金属盐作为一种复合型无机高分子絮凝剂，同时具有电中和作用及吸附架桥作用，平均相对分子质量高达 200 000 ，目前许多研究结果表明其处理效果优于单一絮凝剂。〔1-3〕镁盐具有很好的辅助脱色效果，在铁盐及铝盐絮凝剂中加入适量的镁盐成分可增强絮凝剂的混凝脱色的广谱性使混凝效果更好〔4〕。故笔者在聚硅酸中同时引入镁盐和三价铁盐，制备出聚硅酸铁镁絮凝剂（PFMS），并研究了其对染料废水的脱色性能，结果表明 PFMS 是一种效果很好的絮凝剂。 1 实验部分 1.1 仪器与试剂
酸钠，GR；硫酸，AR；聚合氯化铝（PAC），市售；聚合硫酸铁（PFS），自制；分散深蓝 S-3BG；弱酸性红 3R。 1.2 絮凝剂的制备方法
在搅拌状态下将硅酸钠溶液缓慢加入到一定浓度的稀硫酸中，用 NaOH 和稀硫酸调节到适宜的 pH，聚合一段时间后加入铁盐和镁盐，搅拌混合一段时间，静置熟化即得聚硅酸铁镁絮凝剂 PMFS。 1.3 脱色率测试方法
PFMS 的稳定性也与 SiO2 浓度密切相关。由图 1 可知，随着 SiO2 浓度的增大，其稳定性降低，主要是由于 SiO2 浓度的增大，增加了硅酸分子之间发生自聚的几率，使得稳定性降低，故从稳定性考虑 SiO2 浓度不宜过高。
2.1.3 n（Fe）∶n（Mg）对絮凝剂稳定性的影响
n（Fe）∶n（Mg）对絮凝剂稳定性的影响如图 2 所示。
的含量对絮凝剂的稳定性有直接的影响。试验时保
持硅酸聚合条件、SiO2 浓度、n（Fe）∶n（Mg）一定，改变 n（Si）∶n（M），合成系列絮凝剂，试验其稳定性，结
果如图 1。
100
80
SiO2 0.2 mol/L
SiO2 0.3 mol/L
60
SiO2 0.4 mol/L
40
染料在可见光区的最大吸收波长：分散深蓝 S-3BG
为 533.5 nm，弱酸性红 3R 为 503.5 nm。
2 结果与讨论
2.1 合成条件对絮凝剂稳定性的影响
对于硅酸盐类复合絮凝剂，虽然金属离子的引
入会抑制硅酸分子之间发生自聚，但是并不能阻止
自聚。该类絮凝剂在放置过程中，仍然会或快或慢
地发生自聚合、凝胶以至失去絮凝性能，所以其稳定
图 4 n（Si）∶n（M）对絮凝剂絮凝性能的影响
由图 4 可知，n（Si）∶n（M）在 0.5～1.5 范围内都保
持较高的脱色效果。
2.2.2 硅含量对絮凝剂絮凝性能的影响
对于聚硅酸盐类絮凝剂，SiO2 含量是影响其絮凝性能的重要因素。 SiO2 含量对其絮凝性能的影响
— 57 —
试验研究
工业水处理 2009 － 08，29（8）
第 29 卷第 8 期 2009 年 8 月
工业水处理 Industrial Water Treatment
Vol．29 No．8 Aug．，2009
聚硅酸铁镁絮凝剂制备及其脱色作用的研究
张景香，陆金仁，单宝田，贝利平
（中国海洋大学化学化工学院，山东青岛 266100）
［摘要］在聚硅酸中同时引入镁盐和三价铁盐，制备出聚硅酸铁镁絮凝剂（PMFS）。将其用于对染料废水的脱色研究。结果表明，其絮凝性能及稳定性受硅含量、n（Si）∶n（M）、n（Fe）∶n（Mg）以及碱用量等因素的影响，SiO2 浓度为 0.2 mol/L、n（Si）∶n（M）=1、n（Fe）∶n（Mg）=0.5、n（OH）∶n（M）=0 时，其脱色效果明显优于聚合氯化铝（PAC）、聚合硫酸铁（PFS）等传统絮凝剂。