论文部分内容阅读
本课题旨在对目前脱硅污泥回收及利用现状进行深入考察的基础上,利用某钢铁公司废盐酸再生生产线所产生的脱硅污泥为原料。采取酸溶、氧化、聚合等工艺制取聚合氯化铁(PFC)絮凝剂。在制取PFC的基础上加入凹凸棒土,对PFC进行改性,从中选取最合适的改性方案,制备了絮凝性能更加优越的改性PFC絮凝剂。首先将脱硅污泥与废盐酸在一定温度、时间等条件下进行反应。利用废盐酸中的盐酸溶出脱硅污泥中的铁元素。溶出的铁加上废盐酸中自带的铁离子,就可以形成丰富Fe3+、Fe2+含量的混合液,该过程称之为酸溶反应。通过单因素实验和正交实验结果可以确定酸溶过程的最佳工艺条件是：搅拌速度为150r/min,废盐酸浓度为0.55mol/L,酸溶温度为40℃,酸溶时间为20min,脱硅污泥与废酸质量比为0.2,在此条件下可以得到铁回收率为98.5%。使用过硫酸铵((NH4)2S2O8)作为氧化剂,将Fe2+氧化为Fe3+,得到富含Fe3+的溶液。在该过程中控制反应温度介于60～70℃之间,时间为15～20min,氧化率可达100%。最后通过投加氢氧化钠(NaOH)溶液,调整PFC的碱化度。通过实验确定PFC的制备条件是：碱化度为0.2,聚合温度为40℃,熟化时间为3.0h。而改性PFC絮凝剂的制备就是在脱硅污泥酸溶过程中加入凹凸棒土,其余制备方法与PFC的制备类似。通过实验确定改性PFC的制备条件是：碱化度为0.25,聚合温度为40℃,熟化时间为3.0h,凹凸棒土与脱硅污泥质量比为1.0。将制备的PFC与改性PFC絮凝剂产品应用到焦化废水的处理中。通过絮凝实验得知,PFC的色度去除效果要略优于改性PFC,它们对色度的去除率分别为51.14%、49.53%。COD的去除率则是改性PFC高于PFC,分别达到78.33%、57.75%。本文还通过X-射线荧光光谱分析、X-射线衍射分析、扫描电镜分析、能谱半定量分析、红外光谱分析这些表征方法对样品的结构进行了初步探讨研究。