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聚硅酸硫酸铝(PASS)作为水处理用絮凝剂,具有制备工艺简单,生产成本低,被处理水中的残余铝含量低,通过电中和能力、吸附和网捕作用,使其絮凝性能较好,但其稳定性欠佳,一直是限制其应用的重要原因,针对这一问题,本文采用聚硅酸硫酸铝(PASS)与聚丙烯酰胺(PAM)复合的方法制备无机-有机复合絮凝剂聚丙烯酰胺-硅酸铝(PAM-PASS)以期改善絮凝剂稳定性。本文以聚硅酸(PSA)、硫酸铝(AS)、氢氧化铝(AH)、丙烯酰胺(AM)为原料,采用原位分散聚合法制备无机-有机复合絮凝剂聚丙烯酰胺-硅酸铝(PAM-PASS)。讨论丙烯酰胺加入量,铝硅摩尔比,氢氧化铝加入量,硅酸活化PH值和引发剂加入量对复合絮凝剂絮凝效果的影响,考察其对高岭土模拟废水的絮凝效果,得到制备PAM-PASS的最佳工艺条件。结果表明:铝硅摩尔比3:1,硅酸活化pH值为3.0,丙烯酰胺占总物料质量分数20.7%,氢氧化铝占总物料质量分数7.5%,以过硫酸铵和亚硫酸氢钠为引发剂,引发剂用量占总物料摩尔分数0.35%,反应温度40℃,反应时间:硅酸聚合1h,PASS聚合1h,PAM-PASS制备3h。PAM-PASS处理高岭土模拟废水,投量15mg/L,除浊率为96.3%。通过将聚硅酸铝与丙烯酰胺进行化学聚合,有效提高了产品稳定性,使产品同时具有较好的絮凝效果及稳定性。上述产品存放170天除浊率维持在90%以上。使用因子设计法讨论废水酸度和投量对除浊率的交互作用。应用响应面法讨论废水酸度和投量对絮凝效果的影响,得到PAM-PASS在絮凝试验中除浊率与废水酸度和投量的线性回归模型。确定聚丙烯酰胺-聚硅酸铝复合絮凝剂(PAM-PASS)在不同废水酸度中达到较好絮凝效果所需要的絮凝剂投量。PAM-PASS絮凝剂用于处理油脂废水和油墨废水时,除浊率达到96%以上;对比聚丙烯酰胺-聚硅酸铝(PAM-PASS)与商品聚合氯化铝(PAC)絮凝效果,结果表明:处理高浊度模拟废水(280-290 NTU)、低浊度模拟废水(18-20 NTU)、油脂废水(450-500 NTU),油墨废水(180-200 NTU)时,PASS絮凝性能均好于PAC。采用傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、X射线衍射仪(XRD)、电导实验、热重分析(TGA)、透射电镜(TEM)和扫描电镜(SEM)以及粘度测定对聚丙烯酰胺-聚硅酸铝(PAM-PASS)的结构进行分析。结果表明:聚丙烯酰胺-聚硅酸铝(PAM-PASS)粘均分子量1.5×107时稳定性最佳,PAM-PASS中有机无机间通过离子键连接,铝和硅复合后形成了 Si-O-Al键形成了无定型聚合物,最佳条件下的PAM-PASS不含有晶体物质。而且絮体也更紧密结实。