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混凝是当今众多水处理技术中应用最普遍的技术之一。混凝剂的混凝性能是直接影响混凝效果的关键因素。因此研制高性能、低毒性、低成本的混凝剂具有重要意义。本研究在全面分析了解国内外混凝剂发展状况的基础上采用复合共聚法，从工业废弃物赤泥中提取铝铁的金属盐直接制备聚硅酸铝铁（PSAF），并在此基础上通过引入镁离子和改变金属离子、硅酸含量对PSAF进行改良制得聚硅酸铝铁镁（PSAMF），再用制备的聚硅酸系混凝剂处理含有印染废水的城镇生活污水，探讨了混凝剂的最佳制备条件以及最佳废水处理条件，并与常用的混凝剂聚合硫酸铁（PFS），聚合氯化铝（PAC）进行处理效果对比探讨其应用潜力及价值。采用仪器分析PSAMF的外貌结构特征，对PSAMF的混凝机理进行初步探讨。研究结果表明：以赤泥为原料不进行高温烘干，控制硫酸浓度为35%，硫酸与赤泥液固比为6:1，在90℃常压下酸浸2h氧化铝和氧化铁的浸出率分别为83.6%和87.4%。以引入金属离子时机为参考指标，确定了聚硅酸的最佳制备条件即在室温下控制pH在5左右，SiO2浓度在2.5%左右使硅酸发生聚合。利用含有印染废水的城镇生活污水进行混凝性能实验，确定PSAF的最佳制备条件为：SiO2浓度为2.5%，金属与硅摩尔比为1.5:1；PSAMF的最佳制备条件为：SiO2浓度为2.5%，Al/Fe/Mg/Si摩尔比为3:1:4:4。两种混凝剂分别在最佳处理条件：pH值为10，PSAF投加量为12mL/L和pH值为9，PSAMF投加量为8mL/L时对废水的COD和色度去除率分别达到65.7%和77.4%和77.5%和97.3%，其中PSAMF混凝性能在10天之内几乎没有变化。将PSAMF、PSAF与PAC、PFS进行混凝效果比较，PSAMF优于其他三种混凝剂。同时，利用X-射线衍射（XRD）、红外光谱和扫描电镜对PSAMF进行表征，结果表明PSAMF不是几种物质简单的混合，而是聚硅酸与铝、铁及其水解产物之间发生一定的络合作用，阻碍了硅酸的聚合而生成的一种无定型态的聚合物，该聚合物具有延展性，表面粗糙且带有大量颗粒物的空间结构。本文制备的PSAMF混凝剂是一种高效的无机高分子混凝剂，兼具电中和、吸附架桥和网捕扫卷作用对废水中的COD和色度具有良好的去除效果，并且可以有效回收利用赤泥，具有很好的开发应用前景。