混凝方法由于其操作简单、成本低廉、处理高效好等特点,成为废水深度处理的首选工艺。混凝剂是混凝处理的核心,因此开发一种高效、低廉的混凝剂是处理废水的关键。聚硅酸铁混凝剂是一种新型高分子无机混凝剂,混凝性能优于传统混凝剂。为了在工业上推广应用聚硅酸铁混凝剂,以工业级药品为原料制备,成本低廉,推广应用较容易。工业级聚硅酸铁混凝剂由于生产原料的纯度低于分析纯,在性能上会有所差异。腈纶废水中含有诸多难降解物质,仅仅依靠生化处理难以达标。随着水处理排放标准日益严格,需要先进的水处理方法处理该类废水。本研究以腈纶废水为研究对象,研究混凝剂在制备过程中的影响因素,找到最佳的制备条件;在处理腈纶废水时考虑反应条件的影响,优化反应条件,使其效果达到最优;研究工业级聚硅酸铁混凝剂的混凝机理,完善性能,为应用低成本、高效能的混凝剂提供理论依据,主要研究内容及结果如下:用硫酸亚铁、硅酸钠、氯酸钠、硫酸等工业级原料制备了工业级聚硅酸铁混凝剂,试验采用响应曲面法优化工业级聚硅酸铁混凝剂的制备条件,得到最佳制备条件:初始pH值为1.72,铁硅摩尔比为1.31,活化时间为1.05h。采用扫描电镜、透射电镜分析得出,工业级聚硅酸铁混凝剂具有较小的结构且形成均匀的空隙,有利于混凝剂网捕卷扫去除水中的污染物。采用响应曲面法优化工业级聚硅酸铁混凝剂处理腈纶废水过程中的反应条件,得到最佳反应条件:pH值为7.44,投加量为1.74 g/L,沉降时间为17.26 min。在最佳反应条件下CODcr去除率为54.12%,浊度去除率92.39%,TN去除率为17%。使用紫外分光光度计和三维荧光扫描处理前后水样中污染物变化,得到水中部分腐殖质类物质、类蛋白类物质以及UV腐殖质类物质被去除。研究工业级聚硅酸铁混凝剂处理腈纶废水过程中形成絮体的变化,包括絮体的生长、絮体的破碎及絮体的恢复三个阶段。混凝剂投加量和pH值影响絮体的生长过程以及絮体的强度因子,在最佳投加量的情况下混凝剂同时具备电中和作用和网捕卷扫作用;絮体在中性条件下生成絮体大而密实,沉降效果好;絮体在高投加量下和酸性条件下生成絮体强度因子大。絮体的恢复能力与剪切时间有关,剪切时间越长恢复能力约差,因此在处理水的过程中要选择合适的搅拌时间。