為提高鋁基復(fù)合混凝劑的混凝效果,以AlCl3、MgCl2、TiCl4為原料,通過共聚反應(yīng)制備出機(jī)復(fù)合高分子混凝劑PCAMT(聚合氯化鋁鎂鈦),并探究其混凝機(jī)理。
采用Ferron(高鐵試劑)逐時絡(luò)合比色法、紅外光譜、X-射線衍射譜圖、掃描電鏡與能譜分析(SEM-EDS)、Zeta電位對產(chǎn)物的Al形態(tài)、結(jié)構(gòu)形貌、組成及混凝機(jī)理進(jìn)行分析.結(jié)果表明:
?、俨捎脝我蛩卦囼?yàn)法獲得佳合成條件,即反應(yīng)溫度為60 ℃,Mg/Al(摩爾比,下同)為0.5,Ti/Al(摩爾比,下同)為0.5,OH/(Al+Mg+Ti)(摩爾比,下同)為0.6.
②形態(tài)分析表明,反應(yīng)溫度、Mg/Al、Ti/Al,OH/(Al+Mg+Ti)對Al的形態(tài)分布均存在影響.隨著反應(yīng)溫度的升高,n(Ala)(Ala在Al的水解聚合形態(tài)中所占摩爾分?jǐn)?shù),下同)先減后增,n(Alb)(Alb在Al的水解聚合形態(tài)中所占摩爾分?jǐn)?shù),下同)先增后減,n(Alc)(Alc在Al的水解聚合形態(tài)中所占摩爾分?jǐn)?shù),下同)逐漸減小;隨著Mg/Al的增大,n(Ala)先減后增,n(Alb)、n(Alc)為先增后減的趨勢;隨著Ti/Al的增大,n(Ala)逐漸增加,n(Alb)逐漸減少,n(Alc)先增后減;隨著OH/(Al+Mg+Ti)的增大,n(Ala)逐漸減少,n(Alb)、n(Alc)逐漸增加.
③通過紅外光譜、X-射線衍射,確定了PCAMT的結(jié)構(gòu)組成,表明PCAMT是一種—OH橋聯(lián)的鋁鎂鈦復(fù)雜定型聚合物,含有Al—OH—Mg與Ti—O—Ti新基團(tuán)以及形成了Mg1.5Ti1.25O4、Mg1.2Ti1.8O5、Al3Ti5O2等共聚物.
?、軖呙桦婄R與能譜結(jié)果表明,PCAMT呈緊湊的空間立體網(wǎng)狀形貌結(jié)構(gòu),利于發(fā)揮吸附架橋、網(wǎng)捕卷掃作用.
⑤由PCAMT投加量對Zeta電位的影響分析可知,低投藥量的混凝過程中起主導(dǎo)作用的是電中和作用,高投藥量PCAMT處理原水的混凝機(jī)制以吸附架橋和網(wǎng)捕卷掃作用為主.研究顯示,AlCl3、MgCl2和TiCl4通過共聚反應(yīng),可生成具有更高聚合度的定型共聚物PCAMT,利于電中和、吸附架橋和網(wǎng)捕卷掃,具有較好的混凝效果.