水污染仍然是当今社会面临的主要问题,而絮凝沉淀法由于操作简单、成本低,成为各大水处理厂广泛使用的方法。目前常用的絮凝剂聚氯化铝(PAC)具有操作简便,性质稳定,pH值适用范围广的优点;但其沉降性能差、絮体松散易上浮以及造成二次污染等缺点也很显著,在水处理中的应用受限,需要进一步改进。因此,开发一种高效、安全、无毒和低成本的絮凝剂是非常必要的,具有重要意义。由于无机矿物材料含有大量具有絮凝效果的元素如Al,Fe等,本研究选择天然矿物材料火山岩(VR)作为原料,利用酸改性制备无机絮凝剂(VRF)。借助于XRF、SEM、XRD和FTIR等表征手段对改性后的材料进行了形貌和结构表观分析。以模拟无机胶体废水和牛奶废水为废水样本,研究了 VR粒径、改性剂种类、酸浓度和VR与酸的质量配比等因素对水样浊度、zeta电位以及沉降性能的影响,并且与传统的PAC进行比较。由结果可知,火山岩矿物材料(VR)自身没有絮凝效果,而VRF和PAC投加量对模拟无机废水和牛奶废水絮凝后上清液的浊度和zeta电位的影响规律大致相同,二者对模拟牛奶废水浊度的最佳去除率分别为97.57%和98.7%,其中,VRF对模拟牛奶废水的絮凝沉降速度远快于PAC处理体系,分离沉降性能更好。VRF絮凝机理主要是依靠吸附电中和作用,即可溶性盐和固体态颗粒物两者的相互协同作用,与PAC有着明显的差异。与市售PAC相比,自制VRF对养殖废水具有更好的絮凝处理效果。在最佳投加量12g/L的条件下,养殖废水中的浊度、TP、CODcr、SS以及NH4+-N的去除率分别为84.43%、92.05%、54.36%、94.69%和19.31%,沉降效果也远远优于PAC。处理玻璃钢生产车间废水的絮凝效果也良好。但是,对于高浓度淀粉废水,由于原水样盐度较高,离子含量较多,自制VRF在体系中的电中和作用很难较好发挥,所以自制VRF处理效果较PAC较差。模拟废水经自制VRF絮凝处理后,上清液和絮体沉积物中的As、Cd、Cr、Pb和Hg等各项重金属等均未超出标准含量,因此,本研究开发的火山岩VRF絮凝剂,具有安全无毒、成本较低、储存方便的优越性,具有很大的实际推广应用价值。