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甲酸铝(AluminumFormate,AF)是一种可在紫外光下自行降解、对金属管道没有腐蚀作用的新型铝盐混凝剂,其由氢氧化铝和甲酸在60℃下反应生成。本论文从形貌特征、水解机制、分子结构、混凝效果等几个方面对甲酸铝混凝剂进行分析研究。采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱分析(XPS)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、液体核磁共振(1HNMR、13CNMR)、质谱(mass spectrum)、X射线衍射(XRD)等现代分析仪器对甲酸铝的形貌结构进行表征,与传统铝系混凝剂(聚合氯化铝(PAC)、硫酸铝(AS))进行对比,研究了其混凝效能。本课题将甲酸铝应用于污水深度处理工艺,从产率、化学组成、分子结构、水解产物以及混凝效果等角度,研究HCOOH与Al(OH)3的摩尔比对甲酸铝的影响,并选取PAC和AS与之进行对比、优选出HCOOH与Al(OH)3的最佳摩尔配比;将优选出来的甲酸铝混凝剂应用于活性蓝废水的混凝去除工艺,并采用傅里叶变换红外光谱和扫描电镜对絮体形貌和化学键的变化进行分析,研究混凝复配工艺的反应机理。研究结果显示:(1)甲酸铝在TEM测试下显示出一种3D多孔结构,并结合核磁分析(1H NMR、13CNMR),发现此结构符合含铝配合物的形态特征。通过XRD对甲酸铝样品进行物相分析,确定甲酸铝的主要成分为甲酸铝(C3H3A106),并含有少量甲酸铝的含水化合物(C3H3A106·3H20)、甲酸铝过氧化物(C3H3A1O6·2H2O2)等。通过对甲酸铝水解产物的分析发现,随着HCOOH与A1(OH)3摩尔比(HCOOH/A1)从1.5到4.0逐渐增加,甲酸铝水解产物分子量变小、所带正电荷增加、无定型铝盐减少。并且当HCOOH/Al=1.5(即AF1.5)时,其的水解产物与聚合氯化铝的水解产物相似。(2)将具有不同HCOOH/A1的甲酸铝样品应用到污水深度处理技术中,发现HCOOH/A1=3.0时,甲酸铝对葡聚糖有最佳混凝去除性能,去除率可达55%;并发现甲酸铝对葡聚糖的混凝机理主要为物理吸附,无化学键生成。牛血清蛋白的去除效果与HCOOH/A1的摩尔比和反应体系中pH有关,HCOOH/A1的摩尔比越小、反应体系中pH越大,牛血清蛋白去除率越高,AF 1.5在投加量为5 mg/L、pH为7.27±0.06时有最佳去除率58%。甲酸铝对牛血清蛋白和多糖的混凝去除机理不同,对于牛血清蛋白的去除中形成NO-Al-,Al2(SO4)3化学键,而葡聚糖混凝过程中无新化学键生成。(3)将优选的AF 3.0(HCOOH/Al的摩尔比为3.0)与聚脒助凝剂(Polyamidine,PA)复配,用于活性蓝染料废水的混凝处理,并选取PAC作为对照进行效果分析。在AF/PA体系中,最佳投加量为18.91/0.71 mg/L,此时活性蓝有最大去除率为99.9%;在PAC/PA体系中,当最佳投加量为21.19/0.91 mg/L时,有活性蓝最大去除率99.9%。根据方差分析以及F假设检验得出结论,甲酸铝与聚脒复配、聚合氯化铝与聚脒复配在混凝去除活性蓝染料时都没有显著的协同作用,通过SEM图像看出,加入聚脒助凝剂后形成的絮体体积明显变大。对混凝形成的絮体进行FT-IR分析发现甲酸铝絮体有中存在的C=C=O化学键,而PAC絮体有中存在的δ=CH,-C=C-和δ=CH等化学键。