摘 要

利用硅酸钠，氯化铝和硼砂为原料合成PSAB，本次实验对如铝硅比，合成时间等会对PSAB絮凝性能的造成影响的因素逐一进行了研究，最终确定了PSAB最佳的合成条件: n（B）/n（Si）=0.2， n（Al）/n（Si）=2.0，搅拌时间为2.5h，聚合pH=1。

将最佳合成条件下合成出的絮凝剂用于甲基橙模拟废水处理，探究其絮凝性能。实验表明，在30mL/L絮凝剂投加量，pH为4的情况下，搅拌速度为130r/min，搅拌时间为1.5h时去除率最高，达90.57%。

关键词：含硼聚硅酸铝 印染废水 絮凝 甲基橙

Synthesis of Boron-Containing Polysilicate Aluminum Flocculant and Its Flocculation Properties for Simulating Methyl Orange Wastewater

Abstract

The boron-containing polyaluminum silicate flocculant was prepared using sodium silicate， aluminum chloride and borax as raw materials. The influence of different influencing factors on the flocculation performance of boron-containing polyaluminum silicate flocculants was analyzed， and the optimum conditions for preparing boron-containing polysilicate aluminum flocculants were determined: n（B）/n（Si）=0.2， n（Al）/n（Si）=2.0，the stirring time was 2.5 h， and the polymerization pH=1.

The flocculant synthesized under the optimal synthesis conditions was used to treat the simulate methyl orange wastewater， and its flocculating performance was explored. Experiments showed that， under the condition of 30 mL/L flocculant dosage and pH of 4， 130r/min of the stirring speed and 1.5h of the stirring time， the highest removal rate was 90.57%.

Key words: PSAB; printing and dyeing wastewater; coagulation; Methyl orange

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 引言 1

1.2 印染废水的处理进展 1

1.2.1.物理法 1

1.2.2.生物法 2

1.2.3.化学法 2

1.3 混凝法处理废水研究进展 3

1.3.1 有机絮凝剂 3

1.3.2 无机絮凝剂 3

1.3.3 复合絮凝剂 5

1.4 本文研究的内容和目的 5

第二章 实验部分 6

2.1实验药品 6

2.2 实验内容 7

2.2.1预备液的配制 7

2.2.2实验方法 7

2.2.3 含硼聚硅酸铝絮凝剂处理模拟甲基橙印染废水的研究 7

2.2.4 含硼聚硅酸铝絮凝剂对甲基橙模拟废水的絮凝性能研究 9

2.3甲基橙废水检测方法 10

2.3.1甲基橙标准曲线的绘制 10

2.3.2 计算 11

第三章 结果与讨论 13

3.1含硼聚硅酸铝絮凝剂的合成条件研究 13

3.1.1 硼硅比对絮凝剂合成的影响 13

3.1.2铝硅比对絮凝剂合成的影响 13

3.1.3聚合PSAB时不同pH对絮凝剂性能的影响 14

3.1.4聚合PSAB时不同聚合时间对絮凝剂性能的影响 15

3.2含硼聚硅酸铝絮凝剂对甲基橙模拟废水的絮凝性能研究 16

3.2.1 PSAB投加量对絮凝效果的影响 16

3.2.2 搅拌时间对絮凝效果的影响 17

3.2.3 废水初始pH对甲基橙去除率的影响 18

第四章 结论 20

参考文献 21

致谢 23

第一章 绪论

1.1 引言

在化工、石油、矿业和环保领域里絮凝剂是被广泛使用的水处理剂^[1-4]，它可以将悬浮颗粒聚集在液体中形成粗大的絮状物，从而导致加速沉降分离，并提供水处理效果。按主要成分来分类可以分为有机高分子、无机高分子和微生物絮凝剂。因为水解产物含较大的毒性且需高昂的价格有机合成高分子絮凝剂在其应用领域有着不少限制。在医药、食品加工等领域可发挥其潜力的微生物絮凝剂由于其微生物难以寻找、培养，应用也是有所限制。对于低毒甚至无毒的无机高分子絮凝剂价格便宜、获取原料方式多样、水处理效果好等，上述优点使无机高分子絮凝剂在其应用和研究开发上受到很多关注。因为印染废水中有毒有害污染物对动植物、人类有很大危害，其中难以处理的有机和无机污染物^[5]，使其印染成为目前为止工业废水中最难降解的废水之一。由于污水量大、含有较多有机污染物、颜色深、水中高碱性、难以稳定的水质等特点，重要的是有机物中生物毒性多种多样，且大多能致癌、致畸、致突变（被称为“三致”），常规污水处理方法不能起到好效果，此类废水严重地污染了环境^[6]。

1.2 印染废水的处理进展

现如今，在快速发展印染污水处理技术上，国内外都取得了不少进展。目前处理方法上，有三大类处理印染废水的方法分别是物理法、生物法还有高级化学法。

1.2.1.物理法

常用的物理方法有很多种，包括吸附法、萃取法和膜分离法等。

利用吸收剂表面存在活性或着有多孔结构的吸收剂的特点，通过吸附溶液中的污染物并留存于多孔的吸收剂孔内或活性表面到达分离污染物目的的一种物理方法被称为吸附法^[7]。此法环保、节能并且使用时还高效、可循环利用。在对废水中只含有活性蓝19染料的进行处理时Umar I A等利用了椰子壳制备的活性炭^[8]。试验结果显示出在对染料的吸附上椰子壳制备的活性炭起到的主要作用是化学作用吸附，并且发现此过程可自发进行。通过处理废旧轮胎使其变成活性炭，并加入亚甲基蓝染料考察处理效果的研究，Hadi P等发现此法制备活性炭可以很好的处理亚甲基蓝^[9]。然而常见活性炭有吸附能力一般，难以重复利用，高成本的再生手段等缺陷，不利于广泛的应用。因此活性炭的研究目光落在了容易再生，吸附能力强的活性炭研究上。

在利用萃取法处理酸性大红G模拟废水的研究中，王先锋等发现染料的去除率超过94%^[10]。当然由于萃取剂的选择在处理复杂条件下的染料废水须有较高的要求，反而使处理成本增加了，高分离效率、低处理成本的萃取剂的研制就成为了研究热门。