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摘 要

印染废水排放量大，成分复杂，组分性质多变，是难处理的工业废水之一，严重危害着水环境安全。亚甲基蓝作为一种水溶性吩噻嗪盐染料，在印染废水中具有一定的代表性。

本文研究了在合成pH、金属/硅摩尔比、铝/镁摩尔比、反应时间、熟化时间多种因素下，采用单一变量法合成出具有最优混凝效率的聚硅酸铝镁混凝剂。聚硅酸铝镁的最佳合成条件为：合成pH=3.0、金属/硅摩尔比=1:1、铝/镁摩尔比=1:1、搅拌时间=120min，并在一段时间（7d）甚至更长时间内保持原有活性。此外研究了聚硅酸铝镁产品在混凝pH、投加量、搅拌时间、静置时间多种因素下混凝处理亚甲基蓝模拟废水。在最佳混凝条件混凝pH=11、投加量=3mL/100mL、搅拌时间=5min、静置时间=60min下，拥有97%以上的去除率，效果良好。因此，聚硅酸铝镁混凝法处理亚甲基蓝模拟废水去除率高，可根据实际工艺需要选择投加量使出水达到下一步工艺要求。

关键词：聚硅酸铝镁 亚甲基蓝 混凝 废水处理

Synthesis of PolySilicate Aluminium Magnesium Coagulant and Its Application in Treatment of Simulated Methylene Blue Wastewater

Abstract

Printing and dyeing wastewater is one of the industrial wastewater that is difficult to treat because of its large discharge, complex composition and changeable composition, which seriously endangers the safety of water environment. Methylene blue, as a water-soluble phenothiazine salt dye, is representative in printing and dyeing wastewater.

In this paper, polysilicate aluminium magnesium coagulant with the best coagulation efficiency was synthesized by single variable method under the conditions of synthesis pH, molar ratio of metal to silicon, molar ratio of aluminium to magnesium, reaction time and maturation time. The optimum conditions for synthesis of polysilicate aluminium magnesium are as follows: synthesis pH=3.0, molar ratio of metal to silicon=1:1, molar ratio of aluminium to magnesium=1:1, stirring time=120 min, and keeping original activity for at least 7 days. In addition, the coagulation treatment of methylene blue simulated wastewater with polysilicate aluminium magnesium products under various factors such as coagulation pH, dosage, stirring time and static time was studied. Under the optimum coagulation conditions, such as coagulation pH=11, dosage=3 mL/100 mL, stirring time=5 min, and stationary time=60 min, the removal rate can be more than 97%. So, the coagulation performance of polysilicate aluminium magnesium is satisfactory in terms of treating methylene blue simulated wastewater, and the dosage can be selected according to the actual process requirements to make the effluent meet the next process requirements.

Keywords: Polysilicate aluminium magnesium; Methylene blue; Coagulation；Wastewater treatment

目 录

摘 要 I

ABSTRACT

第一章 综述 1

1.1 印染废水概况 1

1.2 印染废水处理技术研究进展 1

1.2.1 生物法 1

1.2.2 化学法 2

1.2.3 物理化学法 5

1.3 本文研究的内容和目的 8

第二章 实验部分 9

2.1 实验试剂、仪器和装置 9

2.1.1 实验试剂 9

2.1.2 实验仪器和装置 9

2.1.3 实验前期 9

2.2 分光光度法测定废水中亚甲基蓝浓度的方法 10

2.2.1 标准溶液的配置 10

2.2.2 标准曲线的建立 10

2.3 聚硅酸铝镁混凝剂的合成研究 11

2.3.1 pH对聚硅酸铝镁合成的影响 12

2.3.2 金属/硅摩尔比对聚硅酸铝镁合成的影响 12

2.3.3 铝/镁摩尔比对聚硅酸铝镁合成的影响 12

2.3.4 反应时间对聚硅酸铝镁合成的影响 13

2.3.5 熟化时间对聚硅酸铝镁合成的影响 13

2.4 合成聚硅酸铝镁处理亚甲基蓝模拟废水的混凝研究 13

2.4.1 混凝pH对聚硅酸铝镁混凝剂混凝效果的影响 13

2.4.2 混凝剂投加量对聚硅酸铝镁混凝剂混凝效果的影响 13

2.4.3 静置时间对聚硅酸铝镁混凝剂混凝效果的影响 14

2.4.4 搅拌时间对聚硅酸铝镁混凝剂混凝效果的影响 14

第三章 结果与讨论 15

3.1 聚硅酸铝镁混凝剂的合成研究结果 15

3.1.1 pH对聚硅酸铝镁合成的影响 15

3.1.2 金属/硅摩尔比对聚硅酸铝镁合成的影响 15

3.1.3 铝/镁摩尔比对聚硅酸铝镁合成的影响 16

3.1.4 反应时间对聚硅酸铝镁合成的影响 17

3.1.5 熟化时间对聚硅酸铝镁合成的影响 18

3.2 合成聚硅酸铝镁处理亚甲基蓝模拟废水的混凝研究结果 19

3.2.1 混凝pH对聚硅酸铝镁混凝剂混凝效果的影响 19

3.2.2 混凝剂投加量对聚硅酸铝镁混凝剂混凝效果的影响 20

3.2.3 静置时间对聚硅酸铝镁混凝剂混凝效果的影响 21

3.2.4 搅拌时间对聚硅酸铝镁混凝剂混凝效果的影响 22

第四章 结论与展望 24

4.1 实验结论 24

4.2 展望 24

参考文献 25

致谢 27

第一章 综述

印染废水是指印染、毛织染整及丝绸厂加工棉与麻等天然纤维、化学纤维及其混纺产品、丝绸等过程中预处理、染色、印花、整理工序所排放的废水混合而成的混合废水，是我国最主要的工业废水污染源之一^[1]。印染废水的排放量非常大，占工业废水总排放量的以上。印染废水的构成庞乱无章，充斥着工艺操作剩余的染料、染色辅助物、反应产物等，并且随加工材料、染料、生产品种与工艺等的区别而有所差异。印染废水的构成和特征变化没有定数，由多方面决定，受时节变动、人们喜好、需求关系等综合影响。印染技术的开发使得多种新型加工材料被大量运用，废水中有毒有机物越来越多，其中不乏致癌、致畸变、致突变的有机物，严重危害着水环境安全。基于以上特点，印染废水一直制约着我国环境保护与纺织业可持续发展。

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