利用盐酸酸洗废液制备聚合氯化铁铝（pfac）的.研究

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1、上海大学硕士学位论文1．1研究背景‘第一章引言水是基础性的自然资源和战略性的稀缺资源。在全球经济日益发展的今天，水危机日益严重。水资源的可持续利用，已成为事关人类发展的紧迫问题。我国作为经济高速发展的人口大国，面临着更为紧迫的水资源和水环境压力。水资源的匮乏和水环境污染已成为我国乃至全球所面临的危机之一。要解决水资源短缺问题，除节约用水外，对污水的处理是目前亟待解决的问题。混凝过程既是最古老的水质净化处理技术，又是水处理工程领域应用最普遍的单元操作之一，无论在给水处理还是在废水处理中，混凝过程均占有重要地位。在给水处理中，混凝过程作为地表水净化处理工艺流程中

2、必不可少的前置操作工序，混凝效果的好坏，在很大程度上决定着后续工艺流程的运行工况、最终出水质量和成本费用等。在废水二级或三级处理中，混凝工艺往往与其它处理工艺结合使用，用以减轻生化处理负荷或去除残留有机物、无机物以及微生物。此外，混凝过程还被用于污泥的浓缩脱水处理中。因此，混凝始终是水处理工程中重要的研究开发课题【l】。近一个世纪以来，人们对化学混凝机理及工艺过程进行了大量深入研究和阐述。混凝技术与理论研究已从定性阐述发展到半定量或定量模型及模式，并已建立了各种化学条件下颗粒的脱稳与传输模式的数学方程式。混凝工艺技术的适用范围、出水水质及其处理效能方面都己得

3、到了显著的提高与发展。然而，随着工业及经济的高速发展，水环境污染状况的不断加剧，饮用水质微污染问题也日益严重。这不仅增加了现有水处理厂的净化难度，同时也暴露了现有水处理工艺技术的不适性。因此，当前亟需强化水处理工艺过程，尤其是混凝过程。强化混凝过程需要提高两方面的技术，一是发展新型高效能混凝剂，另一是发展高效混凝反应器，使得水处理工艺技术取得新的突破。同时做到相互协同发展，将这两方面优势有机地结合起来，建立新型混凝工艺技术系统，整体上改进混凝过程的质量和状况。在新型高效能混凝剂研究开发方面，无机高分子混凝剂无疑是当前研究开发上海大学硕士学位论文的重点。由于它

4、比传统混凝剂具有适应性强、无毒、可成倍提高效能且相对价廉等优点，因而近年已得到了广泛重视，正逐步发展成为混凝过程的主流药剂。研究表明，多组分复合型混凝剂具有比单一组分混凝剂更优良的水处理效果，因此当前基于无机高分子混凝剂的复合混凝剂正成为新型混凝剂研究开发的热点之一【2，31。文献报道的复合型无机高分子混凝剂种类很多，如无机与有机复合，铝盐或铁盐与硫、磷、硅化合物复合等等，但真正实现商业化生产的并不多。研究表明，聚合氯化铝铁复合混凝剂综合了单一铝盐和铁盐的优点，并克服了它们各自的缺点，因而具有优良的混凝性能，目前国内外都在竞相研究开发此类产品，力争早日实现工

5、业化生产。1．2研究意义和目的作为一种新型商业化混凝剂产品，必须具备三个基本条件：(1)高效，即混凝效能比传统混凝剂具有显著提高，且适用范围广；(2)稳定，即应具有稳定的化学性能，能够较长时间储存而不变质；(3)经济，即价格相对低廉，运行药耗及费用应明显低于传统混凝剂。只有满足这三个基本条件，这种新型混凝剂才有广阔的应用市场。纵观国内外研究现状，尽管聚合氯化铁铝(以铁为主要成分)混凝剂已有许多研究或专利报道，但实际仍处于实验研究阶段，究其原因，主要在于其稳定性差。目前达到商品化的聚合氯化铁铝复合混凝剂在国内外还没有报道。因此，研究开发新型、稳定、高效的聚合氯

6、化铁铝复合混凝剂，并将其应用于水处理生产实践，不仅将填补这类混凝剂生产的空白，而且将进一步丰富无机高分子混凝剂品种并拓宽其应用范围，这对推动我国无机高分子混凝剂的发展具有重要意义。本文研究内容包括：(1)研究开发经济实用的制备方法，制备出性能稳定的产品，是聚合氯化铁铝混凝剂研制成功的关键。本文首先系统研究聚合氯化铁铝混凝剂的制备工艺条件，研究稳定剂种类和加量对聚合氯化铁铝的稳定性、有效成分以及混凝性能的影响。(2)其次，研究聚合氯化铁铝的形态特征及转化规律、电动特性、相对分子质量分布、红外光谱特征以及晶体形貌，对其凝聚絮凝作用机理进行了初探。(3)最后，将聚

7、合氯化铁铝应用于模拟废水、生活污水和部分工业废水的净化处理，了解聚合氯化铁铝混凝剂的混凝效能和应用特性。2上海大学硕士学位论文第二章文献综述2．1盐酸酸洗废液的处理及综合利用为改善钢材表面结构或对表面进行加工处理常利用强酸的腐蚀作用对钢材表面进行清洗，以去除钢材表面的锈蚀物，而当清洗进行到一定程度时洗液中酸浓度降低，酸洗速率减慢，必须更换新酸以维持合适的酸洗速度，残液外排即形成含有高浓度金属离子及残酸的酸洗废液。在酸洗过程中，酸洗液可用硫酸、盐酸和氢氟酸等配制，因而产出相应的酸洗废液。酸洗废液由于含有大量的游离酸，因而具有强烈的腐蚀性，已被各国作为危险废物进

8、行管理，如美国将其列入《资源保护与再生法案》【4】，