新型复合聚硅酸钛锌混凝剂的合成、表征及混凝性能

摘要：

采用聚硅酸(PSA)、钛盐及锌盐以不同摩尔比合成了一系列新型聚硅酸钛锌(PSTZ)混凝剂,并使用胶体滴定、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射和傅立叶变换红外对药剂进行了结构表征.以高岭土悬浊液和腐殖酸(HA)水溶液为模拟水样,详细考察了各组成含量及pH对PSTZ混凝性能及絮体结构的影响,同时与聚硅酸钛(PST)和聚硅酸锌(PSZ)进行性能对比.结果 表明,由于PSTZ具有层状和多孔的表面结构,PSTZ混凝性能优于PST和PSZ,形成絮体尺寸也大;进一步研究发现具有适中Si/Ti物质的量比(1:0.53)的PSTZ混凝剂具有更佳的电中和与粘结架桥作用;对Zn离子而言,特别是在pH 9.0-10.0下,易于与HA形成Zn-HA络合物,同时减轻Ti水解产物Ti(OH)5-的负面影响,进一步增强PSTZ混凝性能.此外,PSTZ在近中性pH条件下对高岭土悬浊液混凝性能最佳,而在酸性条件下对HA水溶液净化效果最优,这是由于PSTZ对不同污染物具有不同混凝机制所造成的.除模拟水样外,还考察了PSTZ对实际微污染地表水的混凝效果,并与传统混凝剂聚合氯化铝(PACl)进行对比,PSTZ表现出优于PACl的混凝性能,进一步证实了该复合混凝剂的有效性.该工作提供了一种绿色环保、可回收再利用的无机复合混凝剂,可有效地净化微污染地表水,提高用水安全.

关键词：聚硅酸钛锌复合混凝剂、微污染地表水、强化混凝、混凝机理

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资助基金：国家自然科学基金51778279

在线出版日期：2021-07-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：1524-1534