在污水处理的过程中,絮凝是一种应用广泛的方法,选择合适的絮凝剂对整个絮凝过程十分重要。目前,大部分的絮凝剂都是依靠重力沉降实现固液分离,这种方法在固液分离时间和絮凝效率方面有很多不足,特别是在处理一些粒径为纳米级的胶体污染物时絮凝效率不高。因此,需要一种新型絮凝剂来解决上述问题。本文制备了一种磁性絮凝剂,在外加磁场和重力场共同作用下能够缩短固液分离时间,提高絮凝效率。本文研究了反相乳液法制备Fe₃O₄/CPAM复合磁性絮凝剂的最佳条件,并分析其形貌特征、成分结构,测定其磁性,研究其絮凝性能。具体研究内容如下:反相乳液法合成阳离子聚丙烯酰胺（CPAM）:通过正交实验,探究了制备阳离子聚丙烯酰胺的最佳实验条件,考察了油水比、乳化剂浓度、单体浓度、引发剂浓度、温度对阳离子聚丙烯酰胺分子量的影响。结果表明:在油水体积比为1.6:1,乳化剂用量为15%,乳化剂HLB=5,单体用量25%,引发剂用量0.8%,温度60℃,反应时间为6 h的条件下,得到的阳离子聚丙烯酰胺最大特性粘度为567.14 mL·g^-1,最大分子量为2.21×10⁶g·mol^-1。反相乳液法合成Fe₃O₄/CPAM复合磁性絮凝剂:通过正交试验,研究了明胶、Fe₃O₄纳米粒子、柠檬酸的用量对合成磁性絮凝剂的影响。结果表明,当Fe₃O₄纳米粒子的用量为9%,明胶的用量为3%,柠檬酸的用量为2%时,Fe₃O₄/CPAM复合磁性絮凝剂获得了对活性红染料X-3B最大去除率为90.31%。反相乳液法制备Fe₃O₄/CPAM复合磁性絮凝剂的表征:考察了Fe₃O₄/CPAM复合磁性絮凝剂形貌、官能团和磁响应性。结果表明:Fe₃O₄/CPAM复合磁性絮凝剂是球形或方形的核壳结构,粒径是15-20 nm;Fe₃O₄纳米粒子和阳离子聚丙烯酰胺CPAM成功聚合成Fe₃O₄/CPAM复合磁性絮凝剂;Fe₃O₄/CPAM复合磁性絮凝剂具有良好的磁响应性。反相乳液法制备Fe₃O₄/CPAM复合磁性絮凝剂的性能:考察了Fe₃O₄/CPAM复合磁性絮凝剂对染料的去除率和对硅藻土浊度的去除率。结果表明:在外加磁场协同重力场的作用下,Fe₃O₄/CPAM复合磁性絮凝剂对染料和硅藻土悬浊液均具有较好的处理效果,在5 min时的染料去除率为90.31%,在3 min时的浊度去除率为99.99%。与常规絮凝剂相比,Fe₃O₄/CPAM复合磁性絮凝剂在缩短固液分离时间、提高絮凝效率方面有很大优势。