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本文以氯化铝、铝酸钠、碳酸钠、硅酸钠为原料,使用缓慢滴碱法制备高浓度(2.0mol/L)的聚合氯化铝(Poly-aluminum chloride,简称PAC)和不同Si/Al摩尔比的聚硅氯化铝混凝剂(Poly-aluminum silicate chloride,简称PASC)。采用多种化学分析方法及现代分析测试技术,以低浓度(0.1mol/L)PACref为参比,对PAC和PASC进行了系统地比较研究:采用Ferron逐时络合比色法和核磁共振研究了PAC和PASC中铝的形态分布利用;利用碱式滴定法研究了PAC和PASC的水解-聚合历程;利用红外光谱对PASC中硅酸与Al(Ⅲ)水解产物间的相互作用进行了分析表征;利用Zeta电位测定仪对PAC和PASC的电动特性进行了研究;利用粒度测定仪分析了PAC和PASC的粒度分布;并用透光率脉动检测技术研究了混凝过程中絮集物形成和增长的变化差异作了对比研究;最后通过烧杯实验考察了产品的混凝性能。在上述研究过程中研究了Si/Al摩尔比、制备方法等因素对PAC和PASC铝的形态分布、PASC中硅和铝的相互作用、电动特性、粒度分布和混凝性能的影响。 研究结果表明:在高剪切力的条件下,缓慢滴碱法可以制备出高浓度的PAC与PASC。PASC中的活化硅酸与铝离子水解产物间存在一定的络合作用,这种作用影响铝离子的水解聚合过程和铝的形态分布。硅酸纳的引入对PASC聚集体的铝的形态分布、PAC和PASC电动特性和粒度分布都有一定的影响,其影响主要取决于Si/Al摩尔比。混凝效果实验结果表明:与PAC相比,PASC具有更好的除浊、除磷效果。最后探讨了PASC的混凝机理,认为PASC是通过吸附电中和和吸附架桥两方面的作用起混凝作用的。综合研究结果表明,高浓度的PASC是一种新型、高效、无机高分子混凝剂。