1. 研究目的与意义（文献综述）

1.聚硅酸铝铁（psaf）-壳聚糖（cts）絮凝剂的研究进展

随着水污染的日益严重,对水处理剂的需求越来越大,推动了复合型、多功能、污染小的絮凝剂的研发。聚硅酸铝铁絮凝剂是依据协同增效的原理,将两种或两种以上的金属盐与聚硅酸复合而成的新型高效絮凝剂。就是在聚硅酸中同时引入种金属离子、制成,药剂不仅具有吸附架桥和电中和作用,而且能充分发挥铝、铁絮凝剂的优点,消除彼此的不足。综合了聚硅酸粘结聚集、吸附架桥效能和铝盐絮凝剂絮体大、铁盐絮凝剂絮体密实、铝,铁盐吸附力强、脱色性能好、沉降速度快和聚硅酸良好的吸附、网捕作用〕,处理后水中残铝量低等特点〕,并且该絮凝剂同时具有电中和及吸附架桥作用,絮凝效果好,且易于制备,价格便宜,对造纸废水、印染废水、合成洗涤剂废水、制革废水、炼油厂废水有较好的除浊、脱色、除油效果〕,所以,目前关于聚硅酸铝铁絮凝剂的研究,也是水处理无机絮凝剂研究领域中的一个新的热点。谢娟以硫酸铝、三氯化铁、硅酸钠为主要原料,制备了聚硅酸铝铁研究了不同、摩尔比,处理废水时的投加量、值等因素对絮凝效果的影响。结果表明：psaf中(ai fe)/sio}=1:1, ai/fe=1:1投加量为150 mg/l,ph值=7.0时，对河水有较好的处理效果,去除率为65.3%,浊度去除率为97.2%。胡翔等用水玻璃、硫酸铁和硫酸铝制聚硅酸铝铁絮凝剂,确定了制备絮凝剂的优化条件和讨论了其絮凝机理,并且利用烧杯搅拌实验考察了所制备的这种新型絮凝剂的性能,实验结果表明,与常规絮凝剂相比,该絮凝剂具有优良的絮凝性能；裘兆蓉等制备的无机高分子复合聚硅酸铝铁絮凝剂及,对染整工业排放的靛蓝废水的絮凝性能优于聚合氯化铝,更优于聚硅酸铁。孙红,罗刚等用聚硅酸铝铁絮凝处理合成洗涤剂废水,确定了絮凝处理的最佳工艺条件。潘碌亭以硅酸钠、硫酸、硫酸铝和三氯化铁为原料制备了聚硅铝铁复合絮凝剂,对低温低浊水进行处理研究,并与硫酸铝、进行了对比。结果表明,聚硅铝铁复合絮凝剂对低温低浊水有较好的处理效果,投加量为4mg/l时,出水浊度在o.5ntu以下。张春燕采用na2sio3碱化聚合制备不同al/fe比的聚硅铝铁,制备了al/fe不同比、不同碱化度的铝铁凝剂,并测定其流动电流。实验结果表明:ai/felt;10.5或al/fe:sigt;10.3的聚合溶液较不稳定,一月内都有沉淀生成,对聚合铝铁硅絮凝剂电动特性及其絮凝效能影响显著的是fe3 和酸的比例,fe3 和硅酸含量增加,导致合成制备的絮凝剂电中和能力降低,絮凝效能下降。景红霞、李巧玲哪等以粉煤灰、废钢渣为原料制备了高效絮凝剂聚硅酸铝铁,并对其进行了处理废水实验。结果表明,由粉煤灰为原料制得的产品聚硅酸铝铁比聚合硫酸铁处理废水效果更佳。

壳聚糖(cts)，英文名是chitosan，系统名((1,4)-2-乙酰氨基-2-脱氧-β-d-葡萄糖。是由n-乙酰氨基葡萄糖以β-1,4糖苷键缩合而成的。它是甲壳素脱去乙酰基的产物，化学式为(c6h11o4n)n。壳聚糖在环境保护中作为水处理絮凝剂、污泥脱水剂及用于回收贵重金属分离树脂。壳聚糖作为一种天然有机高分子絮凝剂,由于具有原料来源广泛,无毒,易于生物降解,用量少、污泥量少,处理效果好等优点。与其它絮凝剂相比,具有投加量少,沉淀速度快,去除率高,污泥易处理,受及温度影响小、达到相同出水效果时费用低,无二次污染,对环境友好等特点,它对污水中的,及重金属离子特别是锅、汞、铜等均有较好的去除效果。壳聚糖因其天然、无毒、安全性被美国食品药物管理局批准作为食品添加剂,被美国环保局批准作为饮用水的净化剂,在给水及饮用水处理中显示了其独特的优越性和良好的应用前景。

2. 研究的基本内容与方案

1.采用铝盐、铁盐和硅酸盐制备出絮凝性能突出的聚硅酸铝铁复合絮凝剂。

2.采用水热法用壳聚糖对聚硅酸铝铁絮凝剂进行修饰改性以得到体系稳定、絮凝效果出众的复合絮凝剂材料。

3.采用红外、电镜等对絮凝材料进行表征，并以脱硫废水为被处理液进行各项性能测试。

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。

第4－6周：按照设计方案，制备出聚硅酸铝铁絮凝剂，且对其絮凝性能进行各项测试，确定原料的最佳配比。

第7－10周：按照设计方案，制备出聚硅酸铝铁/壳聚糖复合絮凝剂，且对其进行各项絮凝处理效果测试，确定两者最佳配比及用量。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] bergamasco r,bouchard c,da silva f v,et al.an application of chitosan as a coagulant/flocculant in a microfiltration process of natural water[j]. desalination,2009,245(1):205-213.

[2] rinaudo m. chitin and chitosan: properties and applications[j]. progress in polymer science,2006,31(7):603-632.

[3] ngadi n,aziz n i a,razak s f m.textile wastewater treatment using hybrid chitosan-polyarcylamide flocculant[j].jurnal teknologi,2012,59(1):61-65.