【摘 要】
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纳米无机高分子混凝剂作为新型的水处理药剂，与传统混凝剂相比具有很多优点，可以显著提高水处理效能。本文采用Al-Ferron络合反应动力学及27Al-NMR光谱探讨了纳米无机高分子混
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纳米无机高分子混凝剂作为新型的水处理药剂，与传统混凝剂相比具有很多优点，可以显著提高水处理效能。本文采用Al-Ferron络合反应动力学及27Al-NMR光谱探讨了纳米无机高分子混凝剂中铝的水解形态，同时以高岭土和腐殖酸模拟水处理颗粒物及天然有机物，分别从余浊、UV254和絮体结构变化，深入探讨了不同铝水解形态的混凝性能及混凝剂的颗粒粒度效应，主要研究结论包括以下几点：
1.不同铝水解形态Ala、Alb和Alc具有不同的混凝性能。聚合氯化铝中的铝形态分布受到其碱化度和熟化时间的影响。以Alb和Alc为主要水解形态的聚合氯化铝具有很强的电中和能力和混凝效果。低聚集度的Al13聚集体([Al13]n)，同时具有很强电中和能力和架桥絮凝能力。当聚集度增加时，[Al13]n逐渐山溶胶-凝胶态聚合物转变为无定型沉淀，相应的电中和能力也明显的下降。
2.研究了纳米Al30的形成机制，证实了热处理过程促进了Al13形态趋于聚合转化为Al30或更高聚合形态。进一步研究证实纳米Al13是生成纳米Al30形态的前驱物，但不能等量转化；铝单体存在是Al13转化为Al30形态的必要条件；纳米Al30在120min之内基本不与Ferron试剂反应，属大分子Alc溶胶形态范畴。但混凝实验结果表明，Al30具有很强的电中和能力，对模拟水体中的颗粒物及有机物都有很好的去除。
3.在复合聚硅酸Al13(Al30)中，Al13(Al30)作为混凝优势形态具有较好的稳定性。结合氧化硅聚集度的测定和粒度分析，说明活化硅酸的加入能显著提高混凝剂的平均粒度，同时Si/Al是影响平均粒度的主要因素。在活化硅酸不过量的前提下，Si/Al和混凝剂的平均粒度呈现正相关。混凝实验结果表明，在保证电中和能力的前提下，混凝剂的颗粒粒度越大，混凝剂除浊和除有机物的能力越强。
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