絮凝剂的制备过程

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1、利用煤矸石制备净水剂组员：赵圣涛200810801111缪钊200810801131陈海平200810801124一、立项依据及国内外现状立项依据：在当今环保产业技术领域中,水处理药剂与材料在当前水工业污染治理与节水回用净化处理工程技术领域中应用最广泛,用量最大的特殊产品。煤矿经过多年开采，在采煤过程和洗煤厂生产过程中排出的煤矸石早已堆积如山。煤矸石是我国排放量最大的工业废物，约占我国工业固体废物的四分之一，特别是20世纪50年代以来，随着我国现代化建设事业的发展和环境保护工作力度的加大、洁净煤技术的发展和采煤机械化水平的提高，煤矸石、煤泥等排放量还在大量增加。煤矸石的堆积不但占用大量土地

2、，而且煤矸石中所含的硫化物散发后会污染大气和水源，煤矸石中所含的黄铁矿白铁矿易被空气氧化，放出的热量可以促使煤矸石中所含煤炭风化甚至自燃，排放出二氧化硫、氮氧化物、碳氧化物和烟尘等有害气体，污染大气环境，使周围树木落叶，庄稼减产，甚至影响矿区居民的身体健康。煤矸石山受雨水冲刷，使河水受到污染。在近几十年来，随着人口数量的几何增长、现代工业废水的乱排乱放、城市垃圾、农村农药喷洒等，造成本来已是极少的淡水资源加剧短缺，无法为人类所用。据统计，目前水中污染物主要为有机化学物、碳化物、金属物等。在我国，只有不到11%的人饮用符合我国卫生标准的水，而高达65%的人饮用浑浊、苦碱、含氟、含砷、工业污染

3、、传染病的水。2亿人饮用自来水，7000万人饮用高氟水，3000万人饮用高硝酸盐水，5000万人饮用高氟化物水，1.1亿人饮用高硬度水。现阶段，我国污水的处理能力低下。全国各大城市的地下水都不同程度受到污染。我国七大水系中有一半河段受到污染，86%城市河段污染超标。因此，随着国家环保执法力度的不断加大，人们对环境质量要求的提高，解决煤矸石污染环境问题、煤矸石的处理和利用问题、水污染问题越来越有必要，在煤矸石中，二氧化硅、三氧化二铁、三氧化二铝的总含量高达80%以上，因此，利用煤矸石生产新型无机高分子絮凝剂-聚合硫酸硅酸铁铝（PFASS），变废为宝，以废治废，有效地利用了煤矸石解决水污染问题

4、。国内外利用煤矸石制备净水剂现状：传统的混凝剂一般是一些低分子无机盐类，进入六十年代末期，日本最早研制成无机高分子铝盐混凝剂，于1969年正式命名为聚合氯化铝，逐步实现了工业化生产。目前，我国使用的净水剂仍以硫酸铝等为主，其净水能力较差。因此，净化水源、处理污水、开发高效净水剂是当务之急。而-5-对于煤矸石的利用途径主要都是粗放式的直接利用，如：作为劣燃料使用，制作建筑材料，土地复垦等。而且上述应用均未能形成规模生产，未能从其本征特性出发建立应用理论基础，使煤矸石的潜在活性得到充分发挥，大大降低了煤矸石的附加价值。关于以煤矸石为原料生产新型无机高分子絮凝剂在废水处理方面的研究尚欠深入，且缺

5、乏系统性。因而该废料的利用研究仍处于很低的水平上，利用率仍很低。如何利用煤矸石制备絮凝剂一直是研究的热点。现阶段，我国在利用煤矸石制备净水剂方面的研究大体为：隋智慧等用煤矸石及硫铁矿烧渣作原料制备了一种高效复台混凝剂聚硅酸铝铁(PSAF)，并将其用于植物油脂废水的处理。结果表明，在较宽的pH范围内，聚硅酸铝铁混凝剂对废水均有很好的处理效果。与传统混凝剂聚合氯化铝（PAC）和聚合硫酸铁（PFS）相比，聚硅酸铝铁（PSAF）混凝剂具有较好的混凝沉降性能。此法具有混凝沉降速度快、破乳性能好、处理废水费用低等特点；马艳然等以煤矸石为原料制备了高效絮凝剂一聚合氯化铝(PAC)，确定了制备PAC的最佳

6、反应条件，并对其进行了处理废水实验。结果表明，由煤矸石为原料制得的产品聚合氯化铝比市售PAC处理废水效果更佳。刘红艳等以天然煤矸石为原料，通过酸溶一步法将煤矸石中的氧化铝溶解取出来，并通过条件试验，确定溶出量最高时的工艺条件。再经过盐基度的调整(7O％左右)，形成碱式聚合氯化物，并证明该聚合物具有很好的絮凝作用；王庆伟等用煤矸石生产净水剂工艺研究指出，以煤矸石为原料，生产复合型碱式聚合氯化铝铁净水剂，既克服了铝净水剂的结团不太易沉降的缺点，又减小了铁净水剂的腐蚀性，兼具絮凝性好，沉降快的特点，在净水方面具有明显优势。用煤矸石生产的复台型聚合碱式氯化铝铁净水剂不必除铁，工序简单．用于饮用水及

7、污水处理，投入量少，且速度快效果好，产品质量达到国家标准；王九思等新型高效净水剂“聚合铁铝"的制备研究中，采用“酸溶一步法”由煤矸石直接制备“聚合铁铝”，其设备简单，易操作，所用化学药品价格便宜且生产成本低，效益高；王春华阐述了利用煤矸石制备无机高分子絮凝剂的可行性及制备工艺，并对无机高分子絮凝荆的应用效果与经济效益进行了分析；李俊美的煤矸石制备高效净水剂的研究中升绍了以煤矸石为原料制备高教净水剂——聚硫氯化铝(PACS