新型絮凝剂聚硅酸铝镁的制备与应用研究
毕业论文关键词：聚硅酸铝镁、无机高分子、絮凝剂、浊度、COD、色度、去除率
Preparation and application of novel poly aluminum magnesium silicate flocculants
Abstract：This paper focus on preparation of Polysilicate containing aluminum and magnesium（PASM）and conditions applied to treatment for surface water from Yuquan River. Through the coagulating test, it turned out that polysilicate has a steady state under pH=1.0 and the best parameters have been obtained by applying (Al+Mg):Si molar ratio at 1:1 and Al/Mg at 3:1.
Key words: Poly magnesium aluminum silicate; Inorganic polymer; Flocculant; Turbidity; COD; Chroma; Removal rate
1.前言
自工业革命以来，工业飞速发展和人口的增长，带来的水污染也日益严重，世界上40%的人口都出现严重的缺水情况，全球都面临着水资源紧缺的现状。
我国虽然储水总量很大，大约28000亿m3，位列世界第吹冰，但在庞大的人口基数下，人均用水量只是世界人均用量的四分之一。所以我国同样也是一个缺水型国家，而且我国工业用水量大（约占总用水量的70%），水的重复利用率不高以及对排放的工业用水处理能力较差。在日常生活中，没有明确的规章制度来处理生活废水，肆意排放现象屡见不鲜，造成水体污染，据统计，我国城市生活污水年排放量达360—370亿立方米，并且每年以6.5%的速度增加，而污水的处理能力不足总排放量的5%。随着社会的继续发展，水体污染及水资源紧缺将成为更加严峻的挑战[1]。
种种水污染现象的产生，人们开始研究废水的处理办法。化学混凝法是一种处理效果好，运行成本低，毒害小，易操作的一种处理技术。其中，絮凝剂包括无机、有机、复合、微生物四大种类。由于无机絮凝剂价格低廉、无毒安全、处理效果好的特点而倍受青睐。研究至今，无机絮凝剂种类越来越多，有无机絮凝剂从低分子发展到高分子，而无机高分子絮凝剂有非常好的处理水的能力。
1.1 无机低分子絮凝剂
无机低分子絮凝剂有：硫酸铝（Al2(SO4)3）、明矾（KAl(SO4)2.12H2O)、硫酸亚铁（FeSO4）等。但往往无机低分子絮凝剂的结构简单，处理废水时能力较差，处理后水中残留的离子含量高，絮体含水率高导致沉降速度慢，这些都不能满足人们对处理水的要求。因此人们便探索探索具有高效的絮凝剂[2]。
1.2 无机高分子絮凝剂
无机高分子絮凝剂是在传统的低分子絮凝剂的基础上发展起来的一种新型的絮凝剂。这类药剂具有高效、适应性强、无毒无害、价格低廉得到广泛应用。
阳离子型的有：聚合氯化铝（PAC）、聚合硫酸铝（PAS）、聚合磷酸铝（PAP）等；阴离子型的有：聚合硅酸（PSI）、活性硅酸（ASI）等；无机复合型的有：聚合硅酸铝镁（PSAM）、聚合硅酸铝铁（PAFC）、聚合磷酸铝铁（PAFP）等；无机—有机型有：聚合铝—聚丙烯酰胺、聚合铁—聚丙烯酰胺等。
1.3 无机絮凝剂的作用机理
絮凝剂的作用机理分为4种：压缩双电层机理、吸附电中和机理、吸附架桥机理、沉淀物网捕机理。
①当两个胶粒相互接近以至双电层发生重叠时，就会产生静电斥力。加入的反离子与扩散层原有的反离子之间的静电斥力将部分反离子挤压到吸附层中，从而使扩散层厚度减小。由于扩散层减薄，颗粒相撞时的距离减少，相互间的吸引力变大。颗粒间的排斥力与吸引力的合力又斥力为主变为引力为主，颗粒就能相互凝聚。