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聚合氯化铝PAC是一种应用广泛的无机高分子絮凝剂,具备使用投加量少、混凝效率高、净水性能好、改变水体p H程度不大等众多优点。PAC常用的制备方法很多,包括酸溶二步法、碱溶法等。工业制备PAC常采用酸溶二步法,这种方法需高温高压的生产条件。生产过程中,“酸溶”会对设备产生很强腐蚀性,较长的制备时间严重限制生产效率。同时,工业制备方法所生产的PAC杂质含量高,纯度低。因此,有必要研制一种生产条件温和、生产时间短、纯度高、性能好的PAC的制备方法。论文研制一种新型凝胶法去制备高纯度PAC。以工业级Al(OH)3作原料,在微沸的条件下与微过量碱液快速反应得到偏铝酸钠溶液后,加盐酸调节盐基度即可制得Alb含量很高的PAC。研究了Al(OH)3与碱液配比、盐酸溶液浓度及滴加速度、加热时间、加热温度等因素对制备PAC铝形态的影响。用Al-Ferron逐时络合光度法对新型凝胶法PAC进行了铝形态含量计算,并用核磁共振、红外光谱、XRD等技术手段对其结构进行表征。最后,考察了自制PAC对含藻模拟水样及低温低浊嘉陵江水源水的去除效果,并定性分析絮凝机理。通过单因素实验研究,确定并得到凝胶法PAC的优化合成条件为:当Al(OH)3与Na OH的配比为后者微过量,即Al(OH)3:Na OH=1.00mol:1.50mol;HCl溶液浓度为6.19mol/L,其滴加速度为15.0m L/min,加热温度为80℃,加热时间为0.5—1.0h。新型凝胶法具有制备条件温和,反应时间较短,产品杂质少,纯度高,Alb含量高等优点。通过核磁共振图谱分析,最优条件制备的,OH/Al=2.0的PAC产品中有丰富Al13结构及类Al13化合态,且将NMR图谱计算的特定铝形态含量与Al-Ferron逐时络合光度法的计算结果进行对比分析。通过XRD分析可知,随着盐基度的增大,产品中代表Al13结构的含量增大,并在OH/Al=2.0时出现非常明显的代表Al13结构的2-Theta。通过红外分析可知,新型凝胶法PAC中存在Al-OH及H-OH基团,高盐基度PAC产品含较多多核羟基络合物。同时,用扫描电镜研究了自制PAC的形貌构象。用自制PAC及几种市售絮凝剂除藻,将形成的絮体预处理后拍摄SEM图像。SEM结果显示自制PAC-藻类絮体结构十分紧密,而且絮体粒径最大。将新型凝胶法PAC用于含藻模拟水样的处理。实验数据显示,OH/Al=2.0的自制PAC,在投加量=6.6mg/L时对除浊=30NTU的含藻水样有很好的去除效果。试验结果表明,自制PAC在一定温度范围内及一定初浊范围内都有很好的除浊、除藻能力,同时保证出水残余铝浓度低于0.2mg/L。用微生物倒置显微镜观测了不同投加量及不同盐基度PAC的除藻絮体。结合Zeta电位分析自制PAC的除藻絮凝机理,分析发现主要是电性中和,其次是网扑卷扫作用。将自制PAC用于低温低浊嘉陵江水源水的处理,考察了其对浊度、叶绿素、高锰酸盐指数、UV254的去除能力。OH/Al=2.0自制PAC在投量范围=15.4—22.0mg/L内具有很好的综合除污能力,并且能保证对原水的p H改变程度较小,同时保持水体中残余铝的浓度低于0.2mg/L。将自制PAC与几种市售PAC、明矾、铁盐絮凝剂作对比,试验结果显示自制PAC具有最高的综合处理能力,絮凝性能优异。