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本研究将无机高分子絮凝剂聚合硫酸镁铝(PMAS)与天然有机高分子絮凝剂壳聚糖(CTS)进行复配,制备成新型的PMAS-CTS无机-有机复合絮凝剂。该复合絮凝剂综合了聚合硫酸镁铝和壳聚糖絮凝剂的优点,使PMAS-CTS新型絮凝剂对废水的絮凝效果更佳,处理效率更高,适应能力更强。本文主要探讨了PMAS-CTS复合絮凝剂的最佳制备工艺条件,物质结构在复合前后的变化,该絮凝剂对不同类型废水的絮凝效果,以及与其它絮凝剂絮凝性能的比较,初步探讨了PMAS-CTS复合絮凝剂的絮凝机理。研究结果表明:(1)PMAS-CTS复合絮凝剂的最佳制备条件为:反应温度为30℃,反应时间24h,原料配比(PMAS与CTS的体积比)为2:1,pH值为3。(2)红外光谱图显示,复合反应中PMAS与CTS形成了氢键聚合体,在形成PMAS-CTS的过程中基团间发生了脱水反应,且PMAS中的聚镁、聚铝基团以配位键的方式引入到了CTS长链上。扫描电镜图显示:复合反应后,PMAS-CTS中PMAS、CTS的结构都发生了变化,与反应前的PMAS、CTS单体有本质不同。反应前的PMAS为片状结构,其整体呈现出层状、交叠、延伸的立体结构特征;反应前的CTS外观呈不规则、略微卷曲的薄片状,继续放大,可看出CTS呈许多不规则的拉丝状,相互之间层层叠叠,呈线性向两端延伸;复合反应后的PMAS-CTS呈树枝状,枝权之间相互交错,整体呈现出交错、延伸、立体的多空隙结构,与反应前的PMAS、CTS单体有本质不同。(3)PMAS-CTS复合絮凝剂对不同废水存在不同的最佳絮凝pH值,演江河水、生活污水在水样本身pH值条件下,PMAS-CTS复合絮凝剂即可达到最佳絮凝效果,此时水样pH值为中性或微酸性;畜禽废水、造纸黑液在各自水样pH值调节为5时,PMAS-CTS复合絮凝剂达到最佳絮凝效果。PMAS-CTS复合絮凝剂对多种废水都具有很好的浊度去除效果,最高浊度去除率都能达到97%及以上;对不同废水色度的最高去除率在80%~90%之间;对生活污水、畜禽废水、造纸黑液的COD都有较好的去除效果,都可达到70%以上。其中对畜禽粪水的COD去除率可达88%,表明其对COD本底值高的水样有更好的处理能力。(4)PMAS-CTS复合絮凝与PMAS、CTS、PMAS+CTS以及PAC四种絮凝剂絮凝效果的比较,针对畜禽废水,从最高浊度、色度、COD去除率,综合絮凝剂投加量多少来看,PMAS-CTS复合絮凝剂都要优于其它四种絮凝剂。针对造纸黑液处理,PMAS-CTS复合絮凝剂对水样浊度、COD的最高去除率,以及达到最高去除率时的絮凝剂投加量,都优于其它四种絮凝剂,综合了无机高分子絮凝剂及天然有机高分子絮凝剂的优点。(5)PMAS-CTS作为一种无机-有机复合絮凝剂,其絮凝机理比较复杂,主要有压缩双电层、吸附电中和、吸附架桥以及沉淀物网捕卷扫四种,在水处理过程中同时或交叉发挥作用,在不同水处理情况下,以某种机理为主。