机制砂残留的不同浓度的絮凝剂会对混凝土相关性能产生不利影响。本文研究了三种絮凝剂（阴离子聚丙烯酰胺(APAM)、非离子聚丙烯酰胺(NPAM)和聚合氯化铝(PAC)），四种掺量（0%、0.015%、0.030%、0.050%，质量分数）对硅酸盐水泥流动度、凝结时间及力学性能的影响，并使用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)技术分析絮凝剂对硅酸盐水泥性能的影响机理，研究了减水剂、缓凝剂和分散剂在改善絮凝剂对砂浆流动度和力学性能产生的不利影响方面的作用。结果表明：APAM对净浆流动度的影响较大，NAPM的影响次之，PAC的影响不明显；APAM和NPAM均能小幅缩短净浆凝结时间，而PAC会小幅延长净浆凝结时间；三种絮凝剂均能小幅降低砂浆强度，且整体上掺量越高，下降幅度越大；三种絮凝剂基本不改变硅酸盐水泥水化产物，但APAM和PAC能促进水泥的水化，而NPAM抑制水泥的水化。共同使用减水剂和缓凝剂能显著提高掺有絮凝剂砂浆的流动度和抗压强度。

在水体中添加适量絮凝剂和助凝剂将藻类絮凝沉降是藻华治理的常用方法。水体现场环境复杂, 影响絮凝效果因素较多, 能原位监测藻类絮凝过程有利于提高治理效果。以铜绿微囊藻为样本, 添加不同浓度的聚合氯化铝和高岭土形成絮凝体 悬浮液, 并利用偏振光散射技术观察不同絮凝体悬浮液的偏振参数。研究结果表明, 偏振参数可表征随着絮凝剂和助凝剂 用量变化而引起的不同絮凝过程, 显示偏振光散射技术描述藻类絮凝过程的潜力。该方法为藻类絮凝过程研究、藻华治 理监测、污染水处理、药剂开发等提供了一种非接触、无标记、快速的原位监测手段。

采用光聚合技术成功制备了羧甲基壳聚糖(CSC)、 丙烯酰胺(AM)、 丙烯酸(AA)的三元接枝共聚物, 即壳聚糖基重金属捕集絮凝剂CSC-P(AM-AA)。 为了证明接枝共聚产物的成功制备和表征其结构特征, 采用红外光谱(IR)、 X射线衍射(XRD)、 差热-热重分析(TG-DSC)、 扫描电镜(SEM)对其进行表征, 结果表明成功制备出羧甲基壳聚糖的接枝共聚物CSC-P(AM-AA), 且具有较好的溶解性； 由于羧甲基壳聚糖的接枝改性使得CSC-P(AM-AA)具有与P(AM-AA)显著不同的结构特征。 同时絮凝实验证明其具有较好的重金属螯合捕集效果, 在pH为8、 投加量为8 mg·L-1、 转速为150 r·min-1时, CSC-P(AM-AA)对Cu2+的最佳去除率为87.0%。

阳离子聚丙烯酰胺是污水和污泥处理中常用的一种絮凝剂, 传统方法制备的阳离子聚丙烯酰胺因阳离子单体随机分布, 电荷过于分散, 导致其在絮凝时不能充分发挥阳离子单体的电中和作用, 为此本研究尝试使用一种新型方法制备阳离子聚丙烯酰胺, 即以二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)和丙烯酰胺(AM)为单体, 分别以两种不同分子量的聚丙烯酸钠(PAAS)为模板, 使用紫外光引发模板聚合法制得模板聚合物TPDA1和TPDA2, 同时使用紫外光引发聚合法制得非模板聚合物(NTPDA)作为对比。 使用红外光谱(FTIR)、 氢核磁共振图谱(1H NMR)、 扫描电镜(SEM)等方法对制得的聚合物进行表征, 并通过污泥脱水试验研究其污泥脱水效率。 波谱分析结果表明, 添加模板提高了DMDAAC单体的活性, 促使聚合物分子中形成DMDAAC连续分布的阳离子单体嵌段结构, 从而提高了聚合物的絮凝性能, 尤其是电中和作用； SEM扫描显示模板聚合物的具有较大的比表面积和分形维数； 污泥脱水试验表明, 模板聚合物具有较好的污泥脱水性能和较宽pH应用条件, 当模板聚合物TPDA1投加量为50 mg·L-1, 污泥pH为8时, 其具有最佳污泥脱水效率, 污泥含水率降至最低值72.5%。 模板分子量对聚合物属性也存在影响, 分子量较低的模板制得的聚合物具有相对较好的污泥脱水效率。

制备了银溶胶作为表面增强活性基底,以此为基础详细研究了BPA的表面增强拉曼光谱(SERS)。研究了促凝剂氯化钠的加入对增强效果的影响。实验结果表明,当BPA乙醇溶液的浓度低至10-7g/mL时,依然可以得到明显的SERS信号。此方法操作简便快捷,无需对样品进行预处理,在BPA的快速检测方面具有很大应用潜力。

用新型杂化絮凝剂聚合氯化铝-聚二甲基二烯丙基氯化铵(PAC-PDMDAAC)处理分散紫和活性艳红两种染料废水。 杂化絮凝剂投药量为400和450 mg·L-1时, 分散紫和活性艳红的脱色率分别达到99%和86.8%, 优于聚合氯化铝(PAC)和复配型PAC-PDMDAAC。 杂化絮凝剂处理分散紫的最佳pH为7～12, 而处理活性艳红的最佳pH为7～9。 分别对两种染料及其杂化絮体进行傅里叶红外光谱扫描, 结果表明杂化絮凝剂与两种染料分子的某些基团有络合作用, 杂化絮体中羟基峰增大且宽化, 杂化絮凝剂对染料废水的脱色以吸附电中和为主。 对染料原水以及混凝后上清液进行紫外连续扫描, 两种上清液的吸光度都大大降低, 同时吸收曲线波峰偏移, 进一步说明电中和与吸附架桥的协同作用是脱色的主要机理。 同时, 杂化絮凝剂对分散紫的脱色是通过破坏醚键以及与—NH2反应, 而对活性艳红的脱色则是通过对—SO3的置换以及对Cl-的取代。 为该新型无机-有机高分子杂化絮凝剂混凝脱色效能及脱色机理研究提供新方法, 具有实际意义和应用价值。

针对往复隔板絮凝池廊道狭窄,水流拐弯处涡漩流场量测十分困难的问题,采用室内模拟、现场中试和数值模拟三种量测手段,对其流场进行了研究。采用粒子图像测速技术,建立了二维水流数学模型,得到不同边界条件对流场水力状况影响的流场粒子图像。由现场中试可知,改进后的絮凝池混凝效果明显好转,微小涡漩增多,可以达到高效混凝,并且模拟实验可与物模实验所得结果相互验证。

以工业副产品七水硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)为原料, 制备液体聚合硫酸铁(PFS)絮凝剂, 再与硅藻土复合, 在一定的温度下, 通过真空烘箱干燥制备固体PFS。 通过红外光谱及扫描电镜(SEM)对其结构表征, 结果表明: 负载硅藻土后的PFS中很可能有新的基团键生成, 在PFS之间形成了新的键桥作用； 硅藻土中多种金属物质和部分PFS相互作用形成了复合型铁系聚合体, 以及硅藻土中载体吸附团聚作用的结果, 使絮凝剂的分子结构变大, 增强了复合絮凝剂吸附架桥和卷扫的功能。 通过正交实验研究其合成优化工艺条件为: FeSO4·7H2O与硅藻土的质量比为43∶1, 反应时间为1 h, 反应温度为55 ℃； 合成产物对生活污水的处理具有良好的絮凝性能, COD和浊度的去除率分别可达80.00%和99.98%。

采用红外(FTIR)、 X射线衍射(XRD), 确定了聚磷硫酸铁(PPFS)的结构组成, PPFS是一种高电荷的多羟基多核络合物, 电镜扫描(SEM)表征分析, PPFS具有簇状类珊瑚礁立体网状的形貌结构； 混凝烧杯试验说明, PPFS在絮凝时不是以电中和机理为主, 吸附架桥和网捕卷扫作用才是它具有优异混凝效果的主要原因, zeta电位值证实了该推测。 PPFS的絮凝机理可能是: 电中和作用能有效地降低水中胶体的ζ电位致使胶体脱稳, 之后PPFS发挥吸附架桥作用、 网捕及卷扫作用最终有效地去除污水中的各种物质, 所以PPFS是电中和、 吸附架桥和网捕卷扫几种作用的综合体现。

采用Fe-Ferron逐时络合比色法研究了聚铁絮凝剂中不同pH值的Fe(a),Fe(b),Fe(c)的稳定性。结果表明,Fe(b)不稳定,10-15 d后全部转化为Fe(c),Fe(c)的含量经10-15 d后趋于稳定,Fe(a)的含量10 d后也趋于稳定。采用常温长时间结晶法从Fe(Ⅲ)-SO2-4水溶液中制备出了单晶,并用红外光谱法及单晶X射线衍射法研究了所得单晶的结构。研究显示,从低pH值(pH 0.5左右)的Fe(Ⅲ)溶液中所得单晶中没有Fe—OH—Fe基团、Fe—OH基团、Fe的二聚羟基络合基团,仅为Fe(Ⅲ)离子形态的单晶,以氨水为碱化剂时其单晶化学式为Fe(H2O)6 (SO4)2NH4·6H2O。采用常温长时间结晶法,随水分的不断蒸发,不同初始pH值及不同碱化剂的Fe(Ⅲ)溶液一般都在pH 0.5左右结晶,还由于铁盐水解形态不稳定等原因引起。在低pH值下难以得到Fe(Ⅲ)的羟基络合物或聚合体单晶。实验研究显示,在絮凝剂水解形态研究中,红外光谱法、单晶X射线衍射法均有良好的应用前景。