科学技术的进步提高了生产力,然而,每一枚硬币都有两面,当我们享受它们为我们带来的各种便利的同时,我们也必须注意在生产过程中对水环境的破坏和威胁。絮凝技术因其高效、操作简单、成本低等优点被广泛应用于城市污水和工业废水的处理。絮凝过程依靠接触和粘附的作用,使废水中的悬浮颗粒通过电荷中和、桥接和清扫逐步形成较大的团聚体。絮凝剂的选择将直接影响絮凝效果。本课题主要研究了磁性聚硅酸金属盐-多糖复合絮凝剂在水处理领域中的应用。分别制备了磁性聚硅酸铝铁-羧甲基纤维素钠（Fe3O4-PSAF-CMC）、磁性聚硅酸铝锌-壳聚糖（Fe3O4-PSAZ-CTS）和磁性聚硅酸铝钛-海藻酸钠（Fe3O4-PSAT-SA）三种磁性复合絮凝剂。以三氯化铁、氯化亚铁为原料制备了Fe3O4磁性纳米粒子,然后利用Fe3O4与硅酸钠、硫酸铝、三氯化铁和羧甲基纤维素钠等原料制备了Fe3O4-PSAF-CMC絮凝剂。以浊度去除率为衡量指标,对絮凝剂的制备条件进行了优化,优化结果如下:合成磁性聚硅酸的p H值为3.0、铝和铁与硅的摩尔比为1.0、铝与铁的摩尔比为8/2、羧甲基纤维素钠与硅的质量比为0.2、配制Fe3O4的浓度为1.75 g/L、反应温度为40℃、搅拌时间为2 h、搅拌速度为500 rpm、磁性聚硅酸的熟化时间为2 h、Fe3O4-PSAF-CMC的熟化时间为18 h。采用X射线衍射分析、傅里叶红外光谱分析、透射电子显微镜分析、扫描电子显微镜分析、热重分析和振动样品磁强计分析对絮凝剂的结构和形貌进行了深入探究。利用制备的Fe3O4-PSAF-CMC对松花江水进行絮凝实验,通过单因素实验法考察了其最佳絮凝条件,结果表明,当处理常温、中性水样,并且絮凝剂的投加量为2 m L/L、沉降时间30 min时,絮凝效果最好。将絮凝后产生的沉淀物分离取其中的50%,配合加入50%最佳投加量下的Fe3O4-PSAF-CMC对新的松花江水样进行絮凝实验,其浊度去除率仍可达到96%以上。以Fe3O4纳米粒子、硅酸钠、硫酸铝、硫酸锌、壳聚糖为原料制备Fe3O4-PSAZ-CTS絮凝剂,并探究了其最佳制备条件,得到制备絮凝剂的最佳条件为:磁性聚硅酸与Fe3O4-PSAZ-CTS的p H值为1.0、铝和锌与硅的摩尔比为0.8、铝与锌的摩尔比为8/2、铝和锌与壳聚糖的质量比为8/2、Fe3O4的浓度为1.45g/L。通过扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱、X射线衍射和热重分析对絮凝剂进行了表征测试,分析了Fe3O4-PSAZ-CTS的成键结构和表面形貌。探究了絮凝剂对松花江水样适宜的絮凝条件,当水样p H=8.0,Fe3O4-PSAZ-CTS的投加量为1.5 m L/L,絮凝后沉降时间为20 min时,可以得到较好的处理效果。分离絮凝后产生的沉淀物,取其50%,同时加入50%最佳投加量下的Fe3O4-PSAZ-CTS对新的松花江水样进行絮凝实验,其浊度去除率仍达到95%以上。以Fe3O4纳米粒子、硅酸钠、硫酸铝、硫酸钛、海藻酸钠为原料制备Fe3O4-PSAT-SA絮凝剂。对絮凝剂的制备条件进行优化,优化结果如下,当磁性聚硅酸的p H值为3.0,铝和钛与硅的摩尔比为1,铝与钛的摩尔比为8/2,海藻酸钠与硅的质量比为0.04,Fe3O4的浓度为1.45 g/L时,制备的絮凝剂性能最佳。采用扫描电子显微镜分析、傅里叶红外光谱分析、X射线衍射分析和热重分析深入探究了絮凝剂的形貌和结构。通过单因素实验探究了Fe3O4-PSAT-SA对松花江水样的最佳絮凝条件,结果为,当对显中性的水样投加1 m L/L的絮凝剂,并在絮凝后沉降20 min时,其浊度去除率可高达95%左右。将产生的絮凝体分离,并对新的松花江水样投加50%磁性絮体（分离出全部絮凝体的50%）与50%Fe3O4-PSAT-SA（絮凝剂最佳投加量的50%）,浊度去除率仍达到95%左右。聚硅酸易于凝胶化,而金属离子与硅酸盐的配位络合中和了聚硅酸的吸附桥接能力和金属盐的电中和能力,提高了絮凝剂的稳定性,同时,Fe3O4纳米粒子的参与也令磁性絮凝剂所产生的沉淀物可进行循环使用成为可能。本课题制备的三种絮凝剂所产生的絮凝体均可以进行重复利用,因此,这将对絮凝剂的经济效益有所提升。其中,Fe3O4-PSAF-CMC絮凝剂具有稳定性强,制备成本低的特点,同时具有长期储存和将其转化为粉末样品储存的潜能。Fe3O4-PSAZ-CTS絮凝剂具有投加量少,絮凝效果好的优势。Fe3O4-PSAT-SA絮凝剂具有制备成本低,投加量少的特点。