用铟置换的含铝废液制备含钠聚合氯化铝混凝剂的工艺和应用研究
本研究针对广西特有的稀散金属资源——铟生产过程中产生的低浓度AlCl3溶液的处理现状，在总结前人利用铝盐制备聚合氯化铝(PAC)技术和混凝剂混凝原理的基础上，以广西柳州某铟生产企业提供的含Al2O3浓度为3-5％的AlCl3溶液为原料，采用直接中和法制备含钠的PAC溶液。用正交试验设计和单因素试验法分别研究了制备PAC的优化工艺条件、各因素对PAC性能和混凝效果的影响规律，以及在处理蔗渣造纸中段废水和木薯淀粉黄浆废水时的混凝效果和优化的使用条件。通过研究，得到如下结论：
(1) 用中和法可直接将低浓度的AlCl3溶液制备废水处理的混凝剂——含钠PAC溶液，产品的盐基度和其它杂质成分指标能达到PAC的国家标准，Al2O3含量虽低于国家标准，但在处理蔗渣造纸中段废水和木薯淀粉黄浆废水时仍有较好的混凝效果。
(2) 影响PAC产品性能的制备因素为pH值、反应温度、搅拌反应时间和保温熟化时间，其中pH值是影响产品盐基度和稳定性的最主要因素。影响混凝效果的强弱顺序依次为pH值、熟化时间、反应温度、反应时间。
(3) 考虑到工艺的可操作和经济性，制备PAC时优化的工艺条件为：pH值为3.0，反应温度为70℃，搅拌反应时间为60min，保温熟化时间为5d。在此条件下，PAC的盐基度为50.8％，Al2O3含量为3.31％，密度为1.09g/mL。
(4) PAC在处理蔗渣造纸中段废水，优化的混凝条件为：PAC盐基度为50％，投加量为350mg/L，pH值为6-7，搅拌转速60r/min，温度≥30℃，此时，浊度、色度和COD去除率分别达到94％、93％和45％;对于处理木薯淀粉黄浆废水，优化条件为：PAC盐基度为50％，投加量为700mg/L，pH值为7-8，搅拌转速60r/min，温度≥30℃，此时，浊度、SS和COD去除率分别达到92％、93％和74％。
(5) PAC的最佳投加量随废水的类型、混凝指标和处理温度而变化，应综合考虑混凝指标的主次顺序、季节变化和处理要求来确定最佳投加量。在低温季节时，必须加大PAC投加量才能达到夏季高温天气时的混凝效果时。在处理蔗渣造纸中段废水时，最佳投加量由夏季时的350mg/L增加到500mg/L。对于木薯淀粉黄浆废水，去除COD的最佳投加量由夏季时的900mg/L增加到1100mg/L。
(6) PAC作混凝剂处理蔗渣造纸中段废水和木薯淀粉黄浆废水时，仅是整个废水处理工艺中的一个单元操作，要使出水达到排放标准，须配合其它处理工艺来完成。
聚合氯化铝;铟置换液;造纸中段废水;木薯淀粉废水;混凝剂
广西大学
硕士
化学工艺
黎铉海
2010
中文
X703.1
67
2011-11-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）