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絮凝技术因工艺简单、适用范围广、效率高、费用较低等优点,成为水处理技术中广泛应用的技术之一。为进一步提高絮凝剂性能和絮凝效果,通过向聚硅酸絮凝剂中引入硼、镁元素,对传统聚硅酸盐类絮凝剂加以改进,提高絮凝剂的稳定性和絮凝性能。对聚硅酸制备过程中的主要影响因素Si浓度、活化pH和活化时间,以及絮凝剂制备过程中的n(Fe+Al):nSi、n(B+Mn):nSi和熟化时间分别进行单因素实验,得出各因素的中心值,对已确定的中心值进行Box-Behnken中心组合(BBD)试验设计,通过对模拟染料废水处理实验结果进行响应曲面分析,得到新型聚硅酸铝铁硼镁絮凝剂最佳制备条件。具体方法如下：首先,在聚硅酸制备过程中,采用Box-Behnken中心组合(BBD)试验设计方法对影响聚硅酸性能的Si浓度、活化pH和活化时间进行试验研究,分别得到COD去除率、色度去除率响应结果,建立相应的数学模型,通过模型优化得出聚硅酸制备的最佳条件组合：Si浓度0.52-0.55mol/L、活化pH值3.2-3.3、活化时间100-105min,在此条件下制备出的聚硅酸中,引入铝、铁、硼、镁,制备出的絮凝剂对模拟染料废水的处理效果较好。在确定聚硅酸制备条件的情况下,对絮凝剂制备过程中的n(Fe+Al):nSi、n(B+Mn):nSi和熟化时间进行BBD试验设计,由响应曲面法分析得出新型絮凝剂制备的最佳条件组合为n(Fe+Al):nSi=5.06, n(B+Mn):nSi=0.48,熟化时间为2.08d。该条件下制备出的絮凝剂在处理模拟染料废水时,效果最佳,COD去除率可达到87.08%,色度去除率为95.36%,。为确定新型絮凝剂在废水处理时的最佳絮凝条件,采用Central Composite Dersigns (CCD)方法对絮凝条件中的投加量、废水pH两个因素进行试验设计,对实验结果进行响应曲面分析,优化得出两者的最优组合为投加量0.63mg/L,废水pH=6.1,验证实验结果显示在该絮凝条件下可获得最佳的絮凝效果,一定程度上减少了絮凝剂的投加量,降低了运行成本。絮凝剂的稳定性是一项重要的检验指标,对新型絮凝剂随时间的变化情况进行验证,结果显示新型絮凝剂的絮凝性能受时间影响较小,具有较好的稳定性。为进一步确定硼、镁元素对絮凝剂性能的改进,通过在絮凝剂制备过程中分别加硼与不加硼、加镁与不加镁,对新制备出的絮凝剂进行对比实验,结果显示硼、镁的引入在一定程度上提高了絮凝剂的稳定性和絮凝性能。分别将聚硅酸铝铁硼镁絮凝剂与常用聚合硫酸铁、聚合氯化铝以及聚硅酸铝铁絮凝剂进行类比实验,结果显示：新型絮凝剂絮凝效果明显优于其它三种。将其用于处理焦化废水,效果较好。聚硅酸和絮凝剂的制备以及其最佳絮凝条件的确定实验中,运用响应曲面分析法,可充分考虑各影响因素之间的交互作用,实验结果显示：新型聚硅酸铝铁硼镁絮凝剂的自身性能有了明显的改善,絮凝效果也有较显著的提高。