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多年來(lái)，國(guó)內(nèi)外在無(wú)機(jī)高分子鋁鹽絮凝劑方面做了大量的研究，關(guān)于無(wú)機(jī)高分子鋁鹽絮凝劑的優(yōu)勢(shì)形態(tài)和較佳形態(tài)，國(guó)內(nèi)外已有較好的研究結(jié)果，在指導(dǎo)無(wú)機(jī)高分子鋁鹽絮凝劑的制備和應(yīng)用中曾起了重要作用。

同無(wú)機(jī)高分子鋁鹽絮凝劑相比，關(guān)于聚合鐵的形態(tài)學(xué)研究，遠(yuǎn)不及聚鋁成熟。目前還不能確定聚合硫酸鐵絮凝劑較佳絮凝形態(tài)，關(guān)于聚合硫酸鐵的形態(tài)轉(zhuǎn)化和作用機(jī)理還知之甚少?，F(xiàn)行的用于鑒定和分析聚合鋁形態(tài)種類及其分布主要儀器方法為核磁共振法。而對(duì)于聚合鐵，因?yàn)镕e3+的順磁性，核碰共振法難以用于聚合硫酸鐵的形態(tài)研究。因此，在研究聚合硫酸鐵形態(tài)以及形態(tài)與絮凝效果關(guān)系時(shí)，在方法上急待創(chuàng)新。

當(dāng)前，國(guó)內(nèi)外主流絮凝劑為無(wú)機(jī)高分子鋁系絮凝劑，而Al3+的環(huán)境問(wèn)題日益突出，如老年癡呆癥就與鋁鹽絮凝劑的廣泛使用有很大關(guān)系。絮凝劑的研究應(yīng)該向著高效低耗、安全無(wú)害、無(wú)二次污染方向發(fā)展。同鋁系無(wú)機(jī)高分子絮凝劑相比，鐵系無(wú)機(jī)高分子絮凝劑具有安全無(wú)害、無(wú)二次污染且高效低耗的優(yōu)點(diǎn)，成為絮凝劑研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。例如，已報(bào)道的聚合硫酸鐵絮凝劑有聚合硫酸鐵(PFS)、聚合氯化鐵(PFC)、聚合磷酸鐵(PFP)、聚合氯化鋁鐵(PAFC)、聚合硫酸鋁鐵(PAFS)、聚合硅酸硫酸鐵(PFSS)等，這些報(bào)道主要集中在制備研究領(lǐng)域。

近年來(lái)研究的各種聚合硫酸鐵類無(wú)機(jī)高分子絮凝劑，都是預(yù)先制備成一定的水解中間絡(luò)合產(chǎn)物。由于制備條件和產(chǎn)物的不同，它們含有不同的形態(tài)組分，這將影響到絮凝效果和絮凝反應(yīng)機(jī)理。研究聚合硫酸鐵絮凝劑形態(tài)分布，是推動(dòng)聚合硫酸鐵絮凝科學(xué)與技術(shù)向前發(fā)展、制備優(yōu)良聚合硫酸鐵絮凝劑的途徑之一。研究聚與技術(shù)向前發(fā)展、制備優(yōu)良聚合硫酸鐵絮凝劑的途徑之一。研究聚鐵絮凝劑的優(yōu)勢(shì)絮凝形態(tài)和較佳絮凝形態(tài)，揭示聚合硫酸鐵絮凝劑結(jié)構(gòu)形態(tài)與絮凝效果之間的內(nèi)存規(guī)律與作用本質(zhì)，既可指導(dǎo)制備高效低耗、性能穩(wěn)定的無(wú)機(jī)高分子聚合硫酸鐵絮凝劑，又可豐富和發(fā)展新的絮凝理論，為制備高技低耗、性能穩(wěn)定、安全無(wú)害、無(wú)二次污染的無(wú)機(jī)高分子聚合硫酸鐵絮凝劑提供理論基礎(chǔ)，有利于發(fā)展制備綠色高效聚合硫酸鐵絮凝劑的新方法及新技術(shù)，可為其在水污染控制中的廣泛應(yīng)用創(chuàng)造條件，有利于實(shí)現(xiàn)絮凝過(guò)程的高效化無(wú)害化。

本文研究了利用紫外可見(jiàn)光譜研究聚合硫酸鐵絮凝劑的優(yōu)勢(shì)絮凝形態(tài)，較佳形態(tài)以及聚集形態(tài)與絮凝效果之間的關(guān)系。作為絮凝劑的優(yōu)勢(shì)形態(tài)研究的新方法，新技術(shù)的探索，本研究具有重要的實(shí)際應(yīng)用意義。

1實(shí)驗(yàn)部分

1.1主要儀器和試劑

TU-1810紫外一可見(jiàn)分光光度計(jì)，DR/890光度計(jì)；DELTA320pH計(jì)，AL104型電子天平，ZR4-6混凝試驗(yàn)攪拌機(jī)，DF-Ⅱ型集熱式磁力攪拌器，硫酸鐵，模擬廢水。

1.2實(shí)驗(yàn)方法

聚合硫酸鐵絮凝劑的制備：取一定量的硫酸鐵用去離子水進(jìn)行溶解，制得含鐵量為3mol．L-1的硫酸鐵溶液，熟化24h，量取一定體積的聚合硫酸鐵溶液，邊攪拌邊緩慢滴加一定濃度的氫氧化鈉溶液，定容，制得不同pH值的含鐵量為0.5mol．L-1聚合硫酸鐵絮凝劑。

用TU-1810紫外一可見(jiàn)分光光度計(jì)，對(duì)不同pH值的含鐵量為0.5mol．L-1聚合硫酸鐵絮凝劑分別進(jìn)行吸收光譜掃描，再將這些絮凝劑按一定用量分別投加到模擬廢水中，利用分光光度法測(cè)濁度，利用DR/890光度計(jì)進(jìn)行色度測(cè)定。

本文利用紫外可見(jiàn)吸收光譜研究了聚合硫酸鐵絮凝劑的絮凝形態(tài)和性能，可得出以下結(jié)論。

(l)當(dāng)pH值在1.0-2.5范圍內(nèi)，隨著pH升高，在200-1100nm范圍內(nèi)所有峰的吸收值均增加；當(dāng)pH大于2.5時(shí)，隨著pH上升，在200-1100nm處所有峰的吸收值并不總是增加，有些波段光譜吸收值反而下降，甚至明顯下降。例如，當(dāng)pH值升高到2.7時(shí)，在200-335nm處，光譜吸收值下降，其光譜曲線出現(xiàn)不同程度的回落；在335-400nm處，光譜吸收值再上升，其光譜曲線相繼很過(guò)pH2.0和pH2.5的光譜曲線。

(2)在pH值為2.0時(shí)，絮凝效果較好；在pH值為1.5-2.0之間和2.0-2.3之間也有較好的絮凝效果；當(dāng)pH高丁2.5后，絮凝效果明顯降低。

(3)在200-400nm處，不同pH的聚合硫酸鐵絮凝劑的光譜曲線變化與絮凝效果有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。本研究對(duì)于聚合硫酸鐵類絮凝劑的優(yōu)勢(shì)絮凝形態(tài)的分析和鑒定有潛在應(yīng)用前景，由于Fe3+的順磁性，現(xiàn)行的用于絮凝劑形態(tài)研究的核磁共振法難以用于聚合硫酸鐵的形態(tài)研究，本文探索利用紫外可見(jiàn)光譜法研究聚合硫酸鐵絮凝劑的優(yōu)勢(shì)絮凝形態(tài)的分析和鑒定，具有重要的實(shí)際意義。