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本论文在综合国内外大量相关文献的基础上，对S04<,4><2->和/或SiO<,3><2->对部分水解铝盐混凝剂中铝形态及性能的影响进行了研究。同时对含SO<,4><2->和/或SiO<,3><2->复合混凝剂的形态的分析表征和定量计算、结构形貌、水解过程以及混凝动态过程等问题进行了较为系统的探讨。主要研究内容及结论如下：
1．Al-Ferron反应动力学曲线可以反映整个反应时间内混凝剂的铝形态与Ferron反应的情况，聚合铝盐混凝剂的A1-Ferron反应动力学曲线符合假一级化学反应方程式，Al-Ferron反应动力学法计算的铝水解形态与A1-Ferron反应过程的实验结果和<27>Al-NMR法测定结果非常一致，可以很好的反映复合混凝剂的水解形态，避免了人为划分反应时间带来的误差。
2．Al-Ferron法和<27>Al-NMR法的计算结果表明，在PAC的制备过程中，SO<,4><2->和/或SiO<,3><2->的存在都会抑制具有较好混凝性能的Al<,b>和Al<,13>形态的形成，SO<,4><2->的抑制作用比SiO<,3><2->的影响更为明显。其中，SO<,2><2->的存在使AlCl<,3>的水解过程向聚合方向进行，趋于形成更大的聚集体，SiO<,3><2->的存在使AlCl<,3>的水解过程向水解方向进行，趋于形成较小的聚集体。
3．SO<,4><2->和/或SiO<,3><2->与铝水解形态之间的相互作用会影响混凝剂的混凝性能。红外光谱结果表明，少量SO<,4><2->存在使PAC中H-O-H水分子弯曲振动和Al-O八面体中AI-OH伸缩振动明显增强，分子间氢键O-H伸缩振动随SO<,4><2->增加而增强至γso4/ai=O.2时趋势逆转。SiO<,3><2->的存在对PAC水解形态H-O-H水分子弯曲振动、AI-O八面体中AI-OH伸缩振动和分子间氢键O-H伸缩振动的影响较SO<,4><2->弱，但随γsi/ai增加呈明显增强趋势。
4．混凝剂的透射和扫描电镜观察表明PAC、PASiC<,0.10>和PACS<,0.10>三种混凝剂在贮存初期聚集体均呈枝状分布，其中PACS混凝剂中聚集体尺寸最大，聚集体晶粒在各分枝的外缘排列致密内部排列稍松散；PAC中聚集体尺寸次之，晶粒基本在各分枝的外缘紧密排列，内部晶粒很少；PASiC混凝剂聚集体尺寸最小但数量最多且晶粒排列最紧密。随贮存时间的延长，PAC和PACS混凝剂中的聚集体易于断裂，而PASiC混凝剂的聚集体不易断裂。三种混凝剂的贮存稳定性依次为：PASiC>PAC>PACS。 5．水解过程的水解产物粒度分布和形态分布的研究表明，制备PAC时，SiO<,3><2->的存在使铝的水解过程中的水解产物粒径变小，而5O<,4><2->的存在使铝的水解形态中的高聚体铝增多，中低聚体铝减少。在水解30 s时混凝剂的水解产物都以小粒径为主，随水解时间延长小粒径颗粒体积百分含量均减少，混凝剂水解出现大粒径水解产物的水解时间依混凝剂的种类不同而出现差异，但所有混凝剂的大粒径水解产物的体积百分含量均随水解时间延长而增加。水解过程的Al-Ferron形态测定表明，预水解方式及不同阴离子的存在会影响混凝剂在水处理中的形态转化。
6．制备PAC时引入SiO<,3><2->能使混凝开始时间和絮体沉降时间都提前，且在较低投药量时就形成有效混凝，但不能有效增加絮体的颗粒大小和絮体稳定增长的持续时间，因而PASiC混凝剂不能大幅提高混凝效果。制备PAC时引入SO<,4><2->虽不能有效增加絮体的颗粒大小，但可以使混凝开始的时间显著提前，延长大絮体的稳定生成期和絮体的沉降过程，表现出较好的混凝效能。而在PACS制备时引入少量SiO<,3><2->，混凝效能最佳。混凝剂的除浊效能与混凝剂投加到水中水解1min后形成的的A1b形态含量多少密切相关，与制备时的Al<,b>形态含量多少关系不密切。
7．实际废水的浊度处理，与模拟水样的处理规律相同，含SO<,4><2->的混凝剂有较宽的投药量范围，调整SO<,4><2->含量可以明显提高除浊率；含SiO<,3><2->的混凝剂可以明显降低投药量，但投药量范围相对较窄。水样中总磷的去除与浊度、有机物去除的机理不同。铝酸钠水解制备的系列混凝剂PAC、PASiC、PACS和PASiCS混凝剂对于实际水样的浊度、COD和总磷的去除均有较好的效果，且PASiC系列的PASiC<,0.10>、PACS系列中的PACS<,0.20>和PASiCS<,0.20>为各自系列中混凝效果最好的，不同系列的混凝剂的混凝效果PASiCS>PACS>PAC>PASiC，这与混凝剂水解1min后的Al<,b>含量的高低是一致的。