納米聚合氯化鋁絮凝劑制備及應用

1　鋁鹽混凝劑概述001
1.1鋁鹽混凝劑發(fā)展001
1.2Al13的研究與發(fā)展003
1.3鋁的水溶液化學特征004
1.3.1鋁的水解特性004
1.3.2鋁的聚合特性005
1.4聚合鋁鹽混凝劑生成機制007
1.4.1“六元環(huán)”結構模型007
1.4.2Al13結構模型009
1.5聚合氯化鋁中Al13的分離提純方法014
1.5.1SO2-4/Ba2+置換法014
1.5.2乙醇-丙酮混合溶劑法014
1.5.3凝膠色譜法014
1.6聚合氯化鋁中鋁形態(tài)表征方法015
1.6.1逐時絡合比色法015
1.6.2核磁共振法016
1.6.3光散射法018
1.7鋁鹽混凝基礎理論019
1.7.1凝聚混凝原理019
1.7.2混凝反應動力學022
1.7.3凝聚混凝作用機制026
1.8絮體特性研究028
1.9膜分離技術029
1.9.1傳統(tǒng)混凝工藝面臨的問題和挑戰(zhàn)029
1.9.2膜分離技術的發(fā)展030
1.9.3膜分離技術的分類及特點032
1.9.4超濾膜工作原理及操作方式033
1.9.5膜污染034
1.10混凝/超濾聯(lián)合工藝035
參考文獻037
2　聚合氯化鋁中納米Al13形態(tài)分離純化及表征042
2.1聚合氯化鋁中納米Al13形態(tài)分離純化及表征042
2.1.1SO2-4/Ba2+置換法042
2.1.2乙醇-丙酮混合溶劑法042
2.1.3超濾分離法043
2.1.4層析柱分離法043
2.2聚合氯化鋁中Al13形態(tài)的分離純化方法的比較044
2.2.1Al-Ferron逐時絡合比色法對Alb的測定結果044
2.2.227Al NMR圖譜分析及鑒定結果044
2.2.3TEM對Al13結構形貌的表征結果045
2.2.4粒度分布測定結果046
2.2.5水處理效果初步比較048
2.3凝膠色譜法分離Al13形態(tài)影響因素048
2.3.1研究方法048
2.3.2洗脫速率對分離效果的影響049
2.3.3洗脫液pH值的改變對分離效果的影響053
2.3.4洗脫液離子強度的改變對分離效果的影響057
2.3.5聚合氯化鋁的堿化度對分離效果的影響058
2.4聚合氯化鋁中Al13形態(tài)水解穩(wěn)定性的研究060
2.4.1稀釋倍數(shù)對鋁形態(tài)分布的影響060
2.4.2稀釋介質pH值對鋁形態(tài)分布的影響061
2.4.3水解過程研究063
參考文獻069
3　Al13的混凝效果070
3.1Al13處理模擬染料廢水效果070
3.1.1投加量對脫色率的影響070
3.1.2pH值對脫色率的影響072
3.2Al13處理腐殖酸(HA)模擬水樣效果074
3.2.1投加量對HA去除效果的影響074
3.2.2pH值對HA去除效果的影響075
3.3Al13處理黃河水實際水樣效果076
3.3.1中國北方春季黃河水水質指標076
3.3.2投加量對混凝效果的影響077
3.3.3pH值對混凝效果的影響079
3.4Al13處理小清河水效果研究081
3.5Al13處理含油廢水效果082
3.6殘留鋁含量083
3.7凝聚混凝作用機理085
3.7.1擴散吸附速率和凝聚絮凝形態(tài)085
3.7.2電中和能力086
3.7.3卷掃絮凝和黏結架橋086
3.7.4表面絡合模式087
參考文獻089
4　Al13 形成絮體的生長、破碎及再生能力090
4.1材料與方法091
4.1.1混凝動態(tài)過程監(jiān)測091
4.1.2絮體破碎再生實驗093
4.2Al13處理模擬染料廢水的混凝動態(tài)過程093
4.2.1不同投加量下的混凝動態(tài)過程093
4.2.2不同pH值下的混凝動態(tài)過程097
4.2.3Al13處理模擬染料廢水的絮體破碎及恢復099
4.3Al13處理腐殖酸模擬水樣的混凝動態(tài)過程100
4.3.1混凝劑投加量對絮體生長過程的影響100
4.3.2pH值對絮體生長過程的影響101
4.3.3剪切力對絮體破碎和再生的影響104
4.3.4pH值對絮體破碎的影響107
4.4Al13處理黃河實際水樣絮體特性110
4.4.1混凝對黃河水絮體粒徑分布的影響110
4.4.2剪切力對黃河水粒徑的影響112
4.4.3pH值對黃河水粒徑的影響114
參考文獻118
5　絮體分形特性120
5.1材料與方法120
5.1.1混凝實驗設置120
5.1.2混凝在線監(jiān)測120
5.1.3絮體破碎再生實驗121
5.2HA絮體的分形特性121
5.2.1聚合氯化鋁和Al13形成絮體分形結構比較121
5.2.2pH值對絮體分形維數(shù)的影響123
5.2.3絮體生長、破碎及再生過程中分形維數(shù)的變化124
5.3黃河水樣絮體的分形特性128
5.3.1混凝劑投加量對絮體分形維數(shù)的影響128
5.3.2pH值對絮體分形維數(shù)的影響128
5.3.3絮體分形維數(shù)動態(tài)過程研究130
參考文獻132
6　多次投加工藝對Al13混凝行為和絮體特性的影響133
6.1多次投加工藝對混凝效果的影響133
6.2多次投加工藝對絮體再生能力和分形結構的影響135
6.2.1多次投加工藝對絮體再生能力的影響136
6.2.2多次投加工藝對絮體分形結構的影響137
6.3剪切力對多次投加工藝中絮體特性的影響139
6.3.1剪切力對二次投加工藝中絮體破碎和再生的影響139
6.3.2剪切力對二次投加工藝中絮體分形結構的影響143
參考文獻145
7　Al13在混凝/超濾聯(lián)合工藝中的應用146
7.1材料與方法146
7.1.1混凝-超濾工藝146
7.1.2超濾參數(shù)設置146
7.1.3膜污染阻力分析147
7.2混凝/超濾聯(lián)用工藝處理效果148
7.2.1混凝(沉淀)/超濾工藝對HA的去除效果148
7.2.2混凝/超濾工藝對HA的去除效果149
7.3混凝/超濾聯(lián)用工藝膜污染分析150
7.3.1混凝(沉淀)/超濾工藝膜污染分析150
7.3.2混凝/超濾工藝中膜污染分析152
7.3.3剪切力對混凝/超濾工藝中膜污染的影響156
參考文獻167
8　聚硅酸對Al13混凝行為及混凝/超濾工藝的影響168
8.1材料與方法169
8.1.1混凝劑的制備169
8.1.2絮體破碎再生實驗169
8.1.3混凝/超濾實驗169
8.1.4超濾參數(shù)設置170
8.2絮體特性170
8.2.1絮體破碎和再生能力170
8.2.2絮體分形結構174
8.3聚硅鋁鹽混凝劑在混凝/超濾工藝中的應用175
8.3.1混凝(沉淀)工藝的出水粒徑分析175
8.3.2混凝(沉淀)預處理對膜污染的影響176
8.3.3混凝(沉淀)/超濾中膜污染阻力分析177
參考文獻179
9　Al13混凝劑的應用180
參考文獻189