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随着工业化的发展,饮用水中污染物更为复杂,饮用水安全受到越来越多人的关注。混凝法作为一种有效的水处理方式,能促使水溶液中溶质、胶体、悬浮物等与混凝剂混合沉淀,达到去除水中各种污染物、净化水质的目的。混凝剂是影响混凝处理效果的重要因素之一,开发安全高效的新型混凝剂是一项重要课题。本论文充分利用钛的亲生物金属性,以及铁盐高荷径比、易水解络合的特性,研制出一种新型、高效的多功能无机高分子复合絮凝剂聚硫酸铁钛——PFTS。论文以钛白粉副产物七水硫酸亚铁(Fe SO4·7H2O)以及Ti(SO4)2为主要原料以Na H2PO4?2H2O为稳定剂,以Na HCO3为碱化剂,采用直接氧化法制备复合混凝剂聚硫酸铁钛PFTS。采用紫外可见光谱、红外光谱FTIR、X射线衍射光谱XRD、扫描电镜SEM、Ferron逐时络合比色法等光学测试技术及化学分析方法研究PFTS混凝剂的结构形貌以及钛铁水解产物分布形态。以单因素试验设计为基础,研究了自制PFTS对含锰铁水源水以及实际江河水的处理效果。论文的主要研究内容与结论如下:1)通过单因素分析考察制备过程中可能会影响PFTS混凝效果的几个因素,对制备条件进行优化,发现在Ti:Fe为1:8,P/Fe为0.3,OH/(Fe+Ti)为0.3,制备温度为60℃时,所得到的PFTS混凝剂在投加量为25 mg/L时,混凝效果好,出水余浊小于1.0 NTU,UV278去除率达到69%左右。2)根据逐时络合比色法分析,在PAFS中铁的形态Fea占32.4%,Feb占21.4%,Fec占46.2%;通过紫外分析发现钛的存在对铁水解产物的特征吸收产生了影响,导致吸收峰偏移;FTIR分析表明PFTS中有Ti-O-Fe、Ti-O等新基团形成;XRD分析表明表明PFTS混凝剂中有[Fe2+,Fe3+,Ti]3[P,Ti]2O5[OH]4,Fe0.2(Fe Ti)0.6 SO4(O H)0.8(H2O)等物相存在,此外还有Fe2+Ti2O5、Na3Fe5O7、Fe Al2Si O5(OH)2等新的衍射结构。PFTS混凝剂的制备并不是原料的简单混合,而是发生了一系列的聚合反应,形成了一种新的无机高分子复合混凝剂。SEM表征分析可知,钛的引入使PAFS混凝剂结构紧密,互相交错形成具有高聚合度的网状结构大分子物质,在水处理过程中可以表现出优异的吸附架桥作用和卷扫能力。3)将PFTS应用于含锰铁水源水中,发现其对原水中锰、铁、浊度以及UV254都有很好的处理效果,采用单因素实验方法,对影响处理因素进行分析,结果表明,当高锰酸钾投加量为1.5 mg/L,PFTS投加量为30 mg/L,p H为7~9,且高锰酸钾投加时间在混凝剂前5 min左右时,对原水处理效果较好,出水的锰铁含量均小于国家标准值,浊度小于1.0 NTU,UV254去除率在90.2%左右;温度对处理效果有一定影响,但影响幅度不大;水体中有机物的量会在一定程度上影响处理效果,当原水存在有机物较多的情况下,应当的增加混凝剂或者KMn O4的投加量以保证处理效果;分形维数的分析表明PFTS投加量在30 mg/L时,分形维数大,絮体密实。结合Zeta电位分析,表明此时发挥作用的有电中和与吸附架桥作用,但以吸附架桥作用为主。4)将自制的PFTS混凝剂用于处理实际江河水,在单因素的基础上,探究了p H和PFTS投加量对出水浊度、UV254、CODMn、氨氮的去除效果,以及PAFS与常见絮凝剂(PFS、PAC)处理效果的比较研究。实验发现:在PFTS投加量为30mg/L、p H为7~8之间时,浊度以及有机物的去除效果最佳,余浊达到1.03 NTU,UV254的去除率达到85%左右,CODMn去除率为72%左右,氨氮的去除率为39%,同时出水残余铁离子满足国家标准要求。通过对市售两种混凝剂进行对比试验,发现在去除浊度上三种混凝剂都能取得很好的效果,具体效果PAC>PFTS>PFS,对有机物的去除方面,自制的PFTS混凝剂对有机物的去除效果最好。