新型固體聚硅硫酸鐵混凝劑的制備及結構表征研究

蘇杭 秦泗龍 劉紅暢 吳安霜 邱繼彩

摘要：21世紀20年代的到來，代表著人們已經(jīng)走入到了一個新的時期，在新時代的大背景之下，人們對于自己生活的環(huán)境、質(zhì)量等各方面都非常的關注，并提出了更高的要求。經(jīng)過認真的分析之后發(fā)現(xiàn)，聚硅酸基混凝劑是非常關鍵的水處理劑，在混凝過程當中扮演著重要的角色和占據(jù)關鍵的位置，但是非常容易出現(xiàn)聚合反應，形成硅膠，出現(xiàn)失穩(wěn)問題，所以自備穩(wěn)定性的聚硅酸基混凝劑受到了越來越多的關注。因此，本篇文章主要對新型固體聚硅硫酸鐵混凝劑的制備以及結構表征進行認真的分析，以做參考。

關鍵詞：新型;固體;聚硅硫酸鐵;混凝劑;制備;結構表征;

將具有新型特點的復合無機高分子混凝劑與具有傳統(tǒng)特點無機混凝劑進行比較，發(fā)現(xiàn)二者之間有著很大的不同與差異，新型復合無機高分子混凝當中，沉降速度非常的快，而且對水質(zhì)不會產(chǎn)生較大的影響，投入的藥量非常少，可以節(jié)約更多的成本，所以復合高分子混凝劑的制備已然成為了相關工作人員研究的要點和重點?；诖耍疚南旅嬷饕獙π滦凸腆w聚硅硫酸鐵混凝劑的制備以及結構表征展開深入探討。

1、存在的問題

通過對聚硅酸基混凝劑行分析發(fā)現(xiàn)，其分子量非常大，而且分子鏈較長，其吸附能力較高，但是非常容易出現(xiàn)聚合反應，形成硅膠，而且對于后期的存儲工作也會產(chǎn)生一定的影響， 所以還需進一步提升硅酸基混合劑的穩(wěn)定性，此項工作在水處理領域當中是非常關鍵且重要的內(nèi)容。液體混凝劑在工程運輸以及使用的過程當中所呈現(xiàn)出來的效果并不是十分的理想， 會增加成本的投入，還會導致經(jīng)濟效益的降低，但是固體混凝劑的處理能效卻很高，所以加大固體混凝的研發(fā)的力度，已經(jīng)成為了相關工作人員關注的重點。之后通過不斷的研究，相關工作人員制備出了一種穩(wěn)定性非常好的固體硫酸基混凝劑，將聚合硫酸鐵的制備工作作為基礎， 之后加入硅酸根與磷酸根，然后再對多種元素的反應進行相關的調(diào)節(jié)，不斷對混凝劑的形態(tài)結構進行優(yōu)化，把硅酸機混凝劑的穩(wěn)定性提高到了一個新的層次，而且所獲得的的固化效果也非常的好。

2、混凝劑的制備工作

首先，將54.3g的七水硫酸亞鐵放入到燒杯當中，之后再加入5.8 ml3mo.Ll-1濃硫酸，進行均勻的攪拌，直至到達糊狀為止，再取3mol.L的氯酸鈉 10.85mL加入反應體系之后，慢慢的攪拌，添加適量的水，水浴60℃ 反應，10分鐘之后，加入酸二氫鉀，等待20分鐘之后加入無水碳酸鈉，慢慢的攪拌，直到泡沫全部消失為止，再給予30分鐘的反應時間，按照預期已經(jīng)設定完成的硅鐵摩爾比添加九水硅酸鈉溶液，最終將反應產(chǎn)品放入到電加熱套中 加熱到微微沸騰為止，最后放入常溫環(huán)境之下，24小時之后就能夠得到固體混凝劑。 3、混凝劑表征 通過采用掃描電子顯微鏡對混凝劑微觀形貌進行認真的觀察，聚磷硫酸鐵與混凝劑粉末通過60℃的干燥、碾壓以及粉碎，最終獲得，之后再應用溴化鉀壓片法對混凝劑紅外光譜進行科學測試，主要應用了2㎝-1的分辨率掃描范圍主要包括400～4000cm-1，將金膜以噴涂的方式，加入到樣品粉末表面，之后再應用掃描電子顯微鏡掃描混凝劑微觀形貌。 4、結果分析 混凝聚在微污染污水處理當中，經(jīng)過實驗之后可以得出，伴隨著混凝劑投入量的不斷增加，殘余濁度呈現(xiàn)出下降的趨勢，再投入了1～8 mg.L-1混凝效果出現(xiàn)了巨大的改變。當混凝劑的投入量已經(jīng)達到了8mg.L-1時，殘余濁度下降到了0.9 NTU，之后繼續(xù)加大投入量，殘余濁度在大幅度的減小當中，同時，這也說明繼續(xù)增加投入量，極有可能會大幅度的提高混凝劑的混凝性能，但是為了降低和減少混凝劑投入量增高而引起的水處理成本問題，還需對投入量進行嚴格的控制。 調(diào)節(jié)水環(huán)境的條件是提升混凝效果最主要的方法，混凝劑在不同的水環(huán)境當中所呈現(xiàn)出來的水解狀態(tài)有熱的很大的不同差異，所展示出來的混凝效果也有著很大的不同。圖1是PSP F 投加 量 對 （a）濁 度 去 除 的 效果。（b） UV2 54 去除 效果

結束語：

簡而言之，經(jīng)過工作人員不斷努力和付出之后，終于制備出了一種新型特點、具有穩(wěn)定性的固體混凝劑，混凝劑的制備工藝進行不斷的更新和優(yōu)化，最終獲得混凝劑的結構、主要特點以及處理微污染源的混凝效果，經(jīng)過多次的實驗之后得出，伴隨著硅含量的不斷增加，高聚體在混凝劑當中的含量也在不斷提升，進一步提高混凝劑的聚合度以及固化效果，而且混凝劑的混凝性能會受到混凝劑投入量和水環(huán)境所帶來的影響，所以還需對投入量進行嚴格的控制。

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