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1 铝盐混凝剂概述1

1.1 铝盐混凝剂发展1

1.2 Al13的研究与发展3

1.3 铝的水溶液化学特征4

1.3.1 铝的水解特性4

1.3.2 铝的聚合特性5

1.4 聚合铝盐混凝剂生成机制7

1.4.1 “六元环”结构模型7

1.4.2 Al13结构模型9

1.5 聚合氯化铝中Al13的分离提纯方法14

1.5.1 SO？-/Ba2＋置换法14

1.5.2 乙醇-丙酮混合溶剂法14

1.5.3 凝胶色谱法14

1.6 聚合氯化铝中铝形态表征方法15

1.6.1 逐时络合比色法15

1.6.2 核磁共振法16

1.6.3 光散射法18

1.7 铝盐混凝基础理论19

1.7.1 凝聚混凝原理19

1.7.2 混凝反应动力学22

1.7.3 凝聚混凝作用机制26

1.8 絮体特性研究28

1.9 膜分离技术29

1.9.1 传统混凝工艺面临的问题和挑战29

1.9.2 膜分离技术的发展30

1.9.3 膜分离技术的分类及特点32

1.9.4 超滤膜工作原理及操作方式33

1.9.5 膜污染34

1.10 混凝／超滤联合工艺35

参考文献37

2 聚合氯化铝中纳米Al13形态分离纯化及表征42

2.1 聚合氯化铝中纳米Al13形态分离纯化及表征42

2.1.1 SO2- 4/Ba2＋置换法42

2.1.2 乙醇-丙酮混合溶剂法42

2.1.3 超滤分离法43

2.1.4 层析柱分离法43

2.2 聚合氯化铝中Al13形态的分离纯化方法的比较44

2.2.1 Al-Ferron逐时络合比色法对Alb的测定结果44

2.2.2 27Al NMR图谱分析及鉴定结果44

2.2.3 TEM对Al13结构形貌的表征结果45

2.2.4 粒度分布测定结果46

2.2.5 水处理效果初步比较48

2.3 凝胶色谱法分离Al13形态影响因素48

2.3.1 研究方法48

2.3.2 洗脱速率对分离效果的影响49

2.3.3 洗脱液pH值的改变对分离效果的影响53

2.3.4 洗脱液离子强度的改变对分离效果的影响57

2.3.5 聚合氯化铝的碱化度对分离效果的影响58

2.4 聚合氯化铝中Al13形态水解稳定性的研究60

2.4.1 稀释倍数对铝形态分布的影响60

2.4.2 稀释介质pH值对铝形态分布的影响61

2.4.3 水解过程研究63

参考文献69

3 Al13的混凝效果70

3.1 Al13处理模拟染料废水效果70

3.1.1 投加量对脱色率的影响70

3.1.2 pH值对脱色率的影响72

3.2 Al13处理腐殖酸（HA）模拟水样效果74

3.2.1 投加量对HA去除效果的影响74

3.2.2 pH值对HA去除效果的影响75

3.3 Al13处理黄河水实际水样效果76

3.3.1 中国北方春季黄河水水质指标76

3.3.2 投加量对混凝效果的影响77

3.3.3 pH值对混凝效果的影响79

3.4 Al13处理小清河水效果研究81

3.5 Al13处理含油废水效果82

3.6 残留铝含量83

3.7 凝聚混凝作用机理85

3.7.1 扩散吸附速率和凝聚絮凝形态85

3.7.2 电中和能力86

3.7.3 卷扫絮凝和黏结架桥86

3.7.4 表面络合模式87

参考文献89

4 Al13形成絮体的生长、破碎及再生能力90

4.1 材料与方法91

4.1.1 混凝动态过程监测91

4.1.2 絮体破碎再生实验93

4.2 Al13处理模拟染料废水的混凝动态过程93

4.2.1 不同投加量下的混凝动态过程93

4.2.2 不同pH值下的混凝动态过程97

4.2.3 Al13处理模拟染料废水的絮体破碎及恢复99

4.3 Al13处理腐殖酸模拟水样的混凝动态过程100

4.3.1 混凝剂投加量对絮体生长过程的影响100

4.3.2 pH值对絮体生长过程的影响101

4.3.3 剪切力对絮体破碎和再生的影响104

4.3.4 pH值对絮体破碎的影响107

4.4 Al13处理黄河实际水样絮体特性110

4.4.1 混凝对黄河水絮体粒径分布的影响110

4.4.2 剪切力对黄河水粒径的影响112

4.4.3 pH值对黄河水粒径的影响114

参考文献118

5 絮体分形特性120

5.1 材料与方法120

5.1.1 混凝实验设置120

5.1.2 混凝在线监测120

5.1.3 絮体破碎再生实验121

5.2 HA絮体的分形特性121

5.2.1 聚合氯化铝和Al13形成絮体分形结构比较121

5.2.2 pH值对絮体分形维数的影响123

5.2.3 絮体生长、破碎及再生过程中分形维数的变化124

5.3 黄河水样絮体的分形特性128

5.3.1 混凝剂投加量对絮体分形维数的影响128

5.3.2 pH值对絮体分形维数的影响128

5.3.3 絮体分形维数动态过程研究130

参考文献132

6 多次投加工艺对Al13混凝行为和絮体特性的影响133

6.1 多次投加工艺对混凝效果的影响133

6.2 多次投加工艺对絮体再生能力和分形结构的影响135

6.2.1 多次投加工艺对絮体再生能力的影响136

6.2.2 多次投加工艺对絮体分形结构的影响137

6.3 剪切力对多次投加工艺中絮体特性的影响139

6.3.1 剪切力对二次投加工艺中絮体破碎和再生的影响139

6.3.2 剪切力对二次投加工艺中絮体分形结构的影响143

参考文献145

7 Al13在混凝／超滤联合工艺中的应用146

7.1 材料与方法146

7.1.1 混凝-超滤工艺146

7.1.2 超滤参数设置146

7.1.3 膜污染阻力分析147

7.2 混凝／超滤联用工艺处理效果148

7.2.1 混凝（沉淀）／超滤工艺对HA的去除效果148

7.2.2 混凝／超滤工艺对HA的去除效果149

7.3 混凝／超滤联用工艺膜污染分析150

7.3.1 混凝（沉淀）／超滤工艺膜污染分析150

7.3.2 混凝／超滤工艺中膜污染分析152

7.3.3 剪切力对混凝／超滤工艺中膜污染的影响156

参考文献167

8 聚硅酸对Al13混凝行为及混凝／超滤工艺的影响168

8.1 材料与方法169

8.1.1 混凝剂的制备169

8.1.2 絮体破碎再生实验169

8.1.3 混凝／超滤实验169

8.1.4 超滤参数设置170

8.2 絮体特性170

8.2.1 絮体破碎和再生能力170

8.2.2 絮体分形结构174

8.3 聚硅铝盐混凝剂在混凝／超滤工艺中的应用175

8.3.1 混凝（沉淀）工艺的出水粒径分析175

8.3.2 混凝（沉淀）预处理对膜污染的影响176

8.3.3 混凝（沉淀）／超滤中膜污染阻力分析177

参考文献179

9 Al13混凝剂的应用180

参考文献189