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水对地球生物的生存起着决定性作用，是最为重要的自然资源之一。我国人均水资源占有量仅为世界水平的四分之一，是人均水资源最贫乏国家之一。在水资源极其匮乏的情况下，随着科学技术的进步以及工业化程度的提高，水体污染也越来越严重，其中最为严重的是水体富营养化。过多的磷、氮等营养物质进入水体，使藻类和其他浮游生物快速繁殖，造成水质恶化，鱼类和其他生物大量死亡。长此以往，不仅加速湖泊衰退、沼泽化，更会危害地球生物的生命安全。因此，解决水体污染，尤其是富营养化问题迫在眉睫。
蒙脱土特有的微观结构决定其具有良好的吸附性和离子交换性，可通过吸附、离子交换与水中的污染物作用，并且有储量丰富，价格低廉，绿色环保等优点，被广泛应用于水处理中。对蒙脱土进行改性后，可有效除去水中的磷酸根。本文以某区生活污水为研究对象，将合成的絮凝剂与改性蒙脱土进行复配，有效降低了污水中的含磷量，可达到净水和除磷的双重效果，为防治水体富营养化提供了一个新的视角。
以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)等为主要原料，分别合成了AA-AM共聚物和丙烯酰胺.氨基乙烯共聚物，将两种共聚物与改性蒙脱土进行复配，得到阴离子复配体系P(AA-AM)/改性蒙脱土和阳离子复配体系丙烯酰胺-氨基乙烯共聚物/改性蒙脱土。
对于阴离子复配体系P(AA-AM)/改性蒙脱土，研究了各影响因素对AA-AM共聚物的影响，通过单因素实验获得AA-AM共聚物的最佳工艺条件为：在50℃下，AM和AMPS单体占反应物总量的30％，单体配比为9:1，引发剂占单体总量的0.7％，在pH为8的条件下进行聚合反应，得到特性黏度为6.7dL·g-1的共聚物。用其处理某区生活污水时，在投加量为6mg·L-1时，污水透光率可达88.9％，COD去除率为44.7％，SS去除率为39.9％。将絮凝剂AM-AMPS与无机-有机改性蒙脱土复配处理生活污水：在50℃下，除磷剂与共聚物质量比为30:1，复配体系pH值为8，在150 r·min-1的搅拌速度下，生活污水的透光率71.49％，COD去除率为53.1％，SS去除率为38.2％，除磷率86.8％。将AM-AMPS共聚物与改性蒙脱土复配后，除磷率显著升高，在二者的协同作用下COD去除率也有所升高，但透光率和SS去除率却下降。这可能是由于絮凝剂AM-AMPS的负电荷与蒙脱土晶层表面的负电荷相排斥，不利于其对改性蒙脱土的絮凝。
对于阳离子复配体系丙烯酰胺.氨基乙烯共聚物/改性蒙脱土，研究了各影响因素对丙烯酰胺-氨基乙烯共聚物的影响，通过单因素实验获得丙烯酰胺-氨基乙烯共聚物的最佳工艺条件为：在40℃下，AM单体为35mg·mL-1，氧化还原类引发剂和偶氮类引发剂配比为1:1，复配引发剂占单体总量的0.25％的条件下聚合，得到特性黏度为7.2dm·g-1的PAM。对其进行霍夫曼降解，在PAM浓度为50％，4mL的5mol·L-1次氯酸钠溶液，8mL，的6mol·L-1NaOH溶液的反条件下，得到胺化度为38.4％的丙烯酰胺-氨基乙烯共聚物。用其处理生活污水时，在投加量为8mg-L-1时，污水透光率可达92.4％，COD去除率为72.19％，SS去除率为57.4％，除磷率4.69％。将丙烯酰胺-氨基乙烯共聚物与无机-有机改性蒙脱土复配处理生活污水：在40℃下，除磷剂与共聚物质量比为30:1，复配体系pH值为7，在125 r·min-1的搅拌速度下，生活污水的透光率85.2％，COD去除率为78.9％，SS去除率为43.7％，除磷率89.93％。与AM-AMPS共聚物相比，丙烯酰胺-氨基乙烯共聚物与改性蒙脱土的复配后，透光率、SS去除率显著升高。这说明二者具有协同作用，主要表现为吸附-絮凝过程。
将复配体系与国内市场上常见的6种絮凝剂进行对比实验，结果表明：复配体系对于污水的除磷效果明显，但水体透光率、COD去除率等项指标还有待提高。按照絮凝剂年产量1000吨设计，计算阴离子复配体系的销售价格为10400元/吨，阳离子复配体系的销售价格为9900元/吨。与目前市售絮凝剂最低成本17500元/吨相比，具有很大的价格优势。
综上所述，本文的复配体系的理化性能虽然有待提高，但具有成本低，除磷效果好等优点，为防治水体富营养化提供了一个新思路。