1_6089482_絮凝剂聚硅酸锌铁PZFSiC的研制和性能

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1、第6卷第4期安全与环境学报Vol.6No.42006年8月JournalofSafetyandEnvironmentAug，2006［5］ArticleID：1009-6094（2006）04-0009-05禄报道，这种阳离子无机絮凝剂，在投加量仅为目前常用文章编号：1009-6094（2006）04-0014-04PAC的1/2的情况下，净化效果却比PAC更好。聚硅酸锌铁作为一种新型无机高分子絮凝剂，保留了聚硅酸（PS）、Zn、Fe絮凝剂聚硅酸锌铁（PZFSiC）的各自的优点。聚硅酸具有很强的粘结聚集能力，Zn为无毒的研制和性能*物质，Fe盐在多种条件下去除悬浮颗粒、重金

2、属、硫化物、油［3，4，6，7］类、磷效果显著，克服了聚硅酸易胶聚、不稳定及Fe的甘莉1，2，孟召平2聚合物颜色过深等缺点。（1福建师范大学化学与材料学院，福州350007；本文将采用在高模数水玻璃溶液中加入酸的方法制备聚2中国矿业大学资源与安全学院，北京100083）硅酸，再在聚硅酸溶液中引入适量的金属离子M（Zn、Fe），来［8，9］得到无机高分子絮凝剂PZFSiC。同时考察M（Zn、Fe）与摘要：在高模数水玻璃溶液中加入酸制备出聚硅酸，再引入适量的SiO2浓度比、pH值、搅拌时间对絮凝剂PZFSiC絮凝效果的影金属离子M（Zn、Fe），研制出一种新型的无毒无机复合高分

3、子絮凝剂响。通过正交实验找出最佳的制备工艺条件，并通过絮凝实聚硅酸锌铁（PZFSiC）。探讨了M与SiO2不同浓度比和不同pH值对验，确定在废水处理中最佳的絮凝工艺条件。PZFSiC的絮凝效果的影响，通过正交实验找出了最佳的制备工艺条件。在此基础上，进一步对两种不同的水样进行了絮凝实验，确定出1实验条件水处理中最佳絮凝工艺条件。结果表明，PZFSiC具有较好的贮存稳1）仪器：SC956型六联搅拌器、722型分光光度计、SZD定性，在使用PZFSiC时，适应的pH范围广。在实验过程中形成大而致密的絮体，沉降迅速，浑浊度去除率超过98%，COD去除率达93%。-1光电式浊度仪、

4、JHR节能COD测定仪。处理后的废水，出水水质好，水样澄清透明。在与同类絮凝剂对比实2）试剂：水玻璃，工业品，测定其模数为3.41；其他试剂验中，效果优于PZSiC和PFSiC。为分析纯。关键词：环境工程；絮凝剂；聚硅酸锌铁（PZFSiC）；絮凝；浑浊度；废3）聚合物的制备。取水玻璃稀释，加入稀H2SO4，搅拌，水处理控制pH值。当溶液有一定粘度时停止，密封静置，进行熟中图分类号：X703文献标识码：A化［10］。然后取一定量聚硅酸，搅拌，并向溶液中加入聚合铁锌盐（Fe与Zn的物质的量比为1:3）溶液，调节pH值，密封静0引言置熟化。制得的PZFSiC呈淡黄色，透明黏稠液体

5、，稳定性好，在水处理厂，絮凝过程是一种常规净化过程，先使可溶的密度为1.03～1.05g/L，可放置2～3个月。和胶体状的杂质失稳，产生大的絮体，然后在进一步的澄清或者过滤过程中去除。无机高分子絮凝剂因具有高效、稳定性2结果与讨论较高、原料来源广、价格低廉的特点，被成功应用在给水、工业2.1制备工艺条件废水以及城市污水的各种流程中。研制和应用这类絮凝剂已2.1.1絮凝正交实验成为热点和发展趋势。我国在这一领域内比较活跃，开发的水样为自配高岭土浑浊水。取浑浊水1000mL分别加入铝系复合絮凝剂种类较多，但残存铝会对人体有害，导致出现相应的PZFSiC溶液，进行搅拌，然后静置沉

6、降20min后取上铝中毒病症，对水生生物、植物也有毒性效应。清液于比色皿中，放入分光光度计，在544nm波长下测定其［1］刘和清等制备的聚硅酸锌类的絮凝剂，经有关食品卫透光率T，记下数据。根据有关资料选择以下主要影响因素：生监督所检验属实际无毒剂。该产品用于水处理，残存的ZnM与SiO2物质的量比（A）取1:2，1:1，2:1；加酸后溶液的pH不会超标，更不会对人体有害，而是对人体有益的微量元素。值（B）取1.5，2.0，3.0；搅拌时间（C）取1h、2h、4h。［2］根据美国专利，低浓度的金属离子和聚硅酸的协同作用可由表1可知最佳工艺条件为A3B3C1。［3，4］以增加聚

7、合物的稳定性。苏腾等报道，金属盐单独作用表1正交实验或和其他物质配合，具有杀菌、脱色、部分降解和氧化有机和Table1Orthogonaltest无机杂质、去除悬浮物和胶体颗粒的作用。聚硅酸与多种金实验号ABCT属离子形成的聚合物，除具有单元无机高分子絮凝剂的共同11：21.5118.0优点外，因异核金属离子的交错排列能形成更长、更稳定的分21：22.0213.9子链，一方面增加其聚合度和分枝程度，提高了其网捕作用；31：23.0421.8另一方面金属离子的引入增加所带电荷量，增加其吸附电中41：11.5211.3