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基本信息

項目名稱：
油頁巖廢渣制備絮凝劑處理生活廢水的研究
小類：
能源化工
簡介：
本文以油頁巖廢渣為原料，采用焙燒活化、酸浸、堿浸、聚合的方法制備了聚硅酸和聚硅酸鋁鐵絮凝劑。聚硅酸鋁鐵對污水中污染物的去除過程中，其壓縮雙電層、吸附電中和、沉淀網(wǎng)捕及吸附架橋等作用綜合協(xié)調(diào)才能收到良好的絮凝效果。該法為油頁巖廢渣的綜合利用提供了一個新途徑，在制備過程中無二次污染，工藝簡單，原料有效利用率高，其經(jīng)濟(jì)效益和社會效益顯著。
詳細(xì)介紹：
本文以油頁巖廢渣為原料，采用焙燒活化、酸浸、堿浸、聚合的方法制備了聚硅酸和聚硅酸鋁鐵絮凝劑。研究了pH值、硫酸濃度、陳化溫度對聚硅酸形成速度及穩(wěn)定性的影響，并以生活污水為處理對象，研究了聚硅酸鋁鐵的絮凝性能。研究結(jié)果表明，隨著pH值的增大，聚合硅酸形成速度加快，但穩(wěn)定性降低。酸濃度增加和陳化溫度升高均有利于聚硅酸的形成，但影響其穩(wěn)定性。隨著n(Al+Fe)/nSi和n(Al+Fe)/nNaOH增大，聚硅酸鋁鐵絮凝性能提高，繼續(xù)增加n(Al+Fe)/nSi和n(Al+Fe)/nNaOH，絮凝劑性能下降，當(dāng)n(Al+Fe)/nSi為8:1時，污水的濁度去除率最大， n(Al+Fe)/nSi為10:1時，污水的COD去除率最高；當(dāng)n(Al+Fe)/nNaOH為1.2:1時，污水的濁度去除率最大，n(Al+Fe)/nNaOH為2.7:1時，污水的COD去除率最大。聚硅酸鋁鐵對污水中污染物的去除過程中，其壓縮雙電層、吸附電中和、沉淀網(wǎng)捕及吸附架橋等作用綜合協(xié)調(diào)才能收到良好的絮凝效果。該法為油頁巖廢渣的綜合利用提供了一個新途徑，在制備過程中無二次污染，工藝簡單，原料有效利用率高，其經(jīng)濟(jì)效益和社會效益顯著。

作品圖片

  • 油頁巖廢渣制備絮凝劑處理生活廢水的研究
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作品專業(yè)信息

設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)

以油頁巖廢渣為原料，采用焙燒活化、酸浸、堿浸、聚合的方法制備絮凝劑液體樣品，在50攝氏度條件下恒溫干燥，待樣品完全固化后，研磨得固體樣品。首次采用油頁巖廢渣制備無機(jī)高分子絮凝劑-聚合硅酸鋁鐵。所制備的新型絮凝劑應(yīng)用于生活廢水處理中，既節(jié)約了資源，有減少了污染。研究酸濃度、陳化溫度、pH以及硅含量、鋁鐵比、硅鐵比和NaOH加入量對聚硅酸穩(wěn)定性、絮凝性能的影響。處理后所排污水達(dá)國家標(biāo)準(zhǔn)。

科學(xué)性、先進(jìn)性

聚硅酸類無機(jī)高分子絮凝劑綜合了聚硅酸粘結(jié)聚集、吸附架橋效能和鋁鹽絮凝劑絮體大，脫色性能好，鐵鹽絮凝劑絮體密實、沉降速度快等特點，性能更優(yōu)，收到廣泛關(guān)注。目前，以油頁巖廢渣為原料制備絮凝劑的報道，比較顯見，本研究通過聚合工藝，以油頁巖廢渣為原料制備高效的水處理材料，將推動油頁巖廢渣的綜合利用。

獲獎情況及鑒定結(jié)果

2011年6月遼寧省挑戰(zhàn)者杯決賽特等獎

作品所處階段

實驗室成功，工廠小試成功

技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式

工藝技術(shù)方案及配方轉(zhuǎn)讓

作品可展示的形式

圖片、樣品

使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測

采用油頁巖廢渣為原料制備絮凝劑，既可減少油頁巖廢渣的污染，還可減少礦物資源的浪費，為生產(chǎn)高效無機(jī)水處理劑提供一個新思路。處理1t油頁巖廢渣消耗鹽酸1.5t，片堿0.3t，生產(chǎn)液體高分子絮凝劑2t。市售98%濃硫酸400-600元/t，若采用工業(yè)廢酸，其成本更低，工業(yè)片堿約3000元/t，以產(chǎn)品售價1200元/t計算，處理1t油頁巖廢渣，僅生產(chǎn)絮凝劑即可盈利600元以上，經(jīng)濟(jì)效益巨大。

同類課題研究水平概述

油頁巖是一種重要的能源礦產(chǎn)，它可以用于提煉頁巖油，直接用作燃料燃燒、發(fā)電等。油頁巖經(jīng)干餾或燃燒后剩下的物質(zhì)為油頁巖廢渣。我國油頁巖資源豐富，在利用過程中產(chǎn)生的固體廢渣每年達(dá)1000余萬噸。這些固體廢棄物的堆放不僅占用了大量的土地，而且容易造成環(huán)境的污染。油頁巖廢渣中含有大量的鋁、鐵和硅，可用來制備新型復(fù)合絮凝劑。因此，用其制備新型復(fù)合絮凝劑可使大量的油頁巖廢渣變廢為寶，達(dá)到治理環(huán)境、改良土壤，增加經(jīng)濟(jì)效益的目的，為油頁巖廢渣利用開辟一條新途徑。目前，以油頁巖廢渣為原料制備無機(jī)高分子絮凝劑的報道很少。但以粉煤灰、煤矸石等固體廢棄物為原料制備無機(jī)絮凝劑的報道較多，技術(shù)也較為成熟，而采用以上材料制備絮凝劑性能更加優(yōu)異的聚合硅酸鋁鐵絮凝劑的報道較少，本文以油頁巖廢渣為原料制備聚合硅酸鋁鐵絮凝劑，并對其性能研究，有利于該技術(shù)的推廣。
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