一种聚合硅酸硫酸镁钛水处理剂及其应用

1.本发明涉及水处理技术领域，尤其涉及一种聚合硅酸硫酸镁钛水处理剂及其应用。


背景技术：

2.随着人们生活水平的提高，与人类日常生活息息相关的基础工业也得到了飞速发展，如印染行业。纺织品制造过程中所包含的各种加工阶段都需要结合使用化学品和水，由此产生大量含有染料的废水，因此，纺织业被认为是污染最严重的工业部门之一。全球对环境保护的重视程度越来越高，广大民众对环境保护的意识也大大提高，由此很多国家设立了更加严格的环境保护法规，为了满足这些严格的环境保护法规和监管要求，需要对印染废水的处理的研究做出更大的努力。
3.纺织品行业产生的废水具有很高的生物需氧量(bod)、化学需氧量(cod)、颜色、温度、ph值等。现代商业染料也具有鲜明的颜色和结构稳定等特点。这类废水由于结构复杂及分子量较大而很难被生物降解，直接排放至水体会对水生生物产生毒性，且会对动植物群落产生不利影响。废水中的化合物可能具有致癌性和诱变性，它们对人类的健康也构成了严重的威胁。此外，由染料引起的不良颜色变化会抑制阳光的穿透，并耗尽水中的溶解氧，从而减少光合作用。
4.各种物理、生物和化学技术被用于处理印染废水，其中包括光催化降解、生物处理、吸附、离子交换等。在去除印染废水颜色工艺选择方面，混凝法是公认的、使用最广泛的化学物理水处理方法之一。由于混凝法的成本低，操作简单，效率高等特点，多年来一直被用作废水预处理或主要处理方法。因此，关于改善混凝-絮凝过程性能的研究引起了广泛关注。其中聚合铝和聚合铁絮凝剂是无机复合絮凝剂中使用较为广泛的两种，但含铝絮凝剂使用时由于铝离子的残留对公众健康产生潜在的不利影响，铁类絮凝剂的成本高，且过多的铁可能导致金属颜色和腐蚀。为了解决铝、铁絮凝剂对处理染料废水的不利影响，由于镁离子的低毒性、脱色效果好等特点(li,h.y,liu,s.y.,zhao,j.h.,feng,n.,2016.removal of reactive dyes from wastewater assisted with kaolin clay by magnesium hydroxide coagulation process[j].colloid surfaces a494:222-227；mcyotto,f.,wei,q.s.,macharia,d.k.,huang,m.h.,shen,c.s.,chow,c.w.k.,2021.effect of dye structure on color removal efficiency by coagulation[j].chem.eng.j.405:126674.)，含镁絮凝剂引起了染料废水处理领域的广泛关注，但含镁絮凝剂在用于处理染料废水时，其ph的使用范围很窄。将镁絮凝剂用于处理染料废水时，要想取得较好的处理效果，必须将废水的ph调至12.00，ph的使用范围太窄，大大的限制了其使用。


技术实现要素：

[0005]
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种聚合硅酸硫酸镁钛水处理剂及其应用。
[0006]
本发明提出的一种聚合硅酸硫酸镁钛水处理剂，其特征在于，所述聚合硅酸硫酸镁钛水处理剂含有si-o-ti、si-o-mg、ti-o-ti、mg-oh、ti-oh基团，其三维结构为片层状自组装结构；
[0007]
所述聚合硅酸硫酸镁钛水处理剂的制备方法包括以下步骤：
[0008]
s1、在室温下，用无机酸对硅酸钠水溶液进行酸化至ph为1.60～2.50，然后充分搅拌反应，得到聚合硅酸溶液；
[0009]
s2、在室温、搅拌条件，先按钛离子与镁离子的摩尔比为(0.75～1.5):1将硫酸钛溶解于硫酸镁水溶液中，再按氢氧根离子与钛离子的摩尔比为(0.5～1.5)：1滴加氢氧化钠水溶液，得到镁钛前驱体溶液；
[0010]
s3、在室温下，按镁钛前驱体溶液中的镁离子与聚合硅酸溶液中的硅原子的摩尔比为1.5:1将所述镁钛前驱体溶液滴加到所述聚合硅酸溶液中，充分搅拌反应，然后静置熟化，即得。
[0011]
优选地，s3中，在静置熟化后，还包括：将得到的产物在40～60℃下烘干。
[0012]
优选地，s1中，用无机酸对硅酸钠水溶液进行酸化的具体步骤为：在搅拌条件下，向硅酸钠水溶液中加入无机酸至ph为1.60～2.50。
[0013]
优选地，s1中，无机酸为硫酸、盐酸、硝酸中的至少一种。
[0014]
优选地，s1中，所述硅酸钠水溶液中含硅的浓度为0.55～0.65mol/l；
[0015]
优选地，s2中，所述硫酸镁水溶液的浓度为1mol/l。
[0016]
优选地，s2中，所述氢氧化钠水溶液的浓度为5mol/l。
[0017]
优选地，s1中，搅拌反应的时间为1～2h。
[0018]
优选地，s3中，搅拌反应的时间为1～2h。
[0019]
优选地，s3中，静置熟化的时间为20～30h。
[0020]
在本发明中，室温的温度范围优选为15～25℃。
[0021]
本发明还提出了所述的聚合硅酸硫酸镁钛水处理剂在印染废水处理中的应用。
[0022]
本发明的有益效果如下：
[0023]
本发明用无机酸对硅酸钠水溶液进行酸化至合适的酸度，反应得到聚合硅酸溶液，并通过合适比例的硫酸钛、硫酸镁和氢氧化钠反应得到具有合适碱度的镁钛前驱体溶液，将其与聚合硅酸溶液在室温下搅拌反应，从而制得钛掺杂至聚合硅酸镁中形成的新型水处理剂聚合硅酸硫酸镁钛，其含有si-o-ti、si-o-mg、ti-o-ti、mg-oh、ti-oh基团，三维结构为片层状自组装结构。本发明的聚合硅酸硫酸镁钛水处理剂克服了镁基絮凝剂ph使用范围窄、碱性强的缺点，大大拓宽了在水处理中的ph使用范围，絮凝效果好，而且毒性低，生物相容性好，制备工艺简单，反应条件温和易控制，钛基絮凝剂处理废水时还能从污泥中回收有价值的二氧化钛(tio2)作为副产品，具有良好的应用前景。
附图说明
[0024]
图1为实施例1所制备的聚合硅酸硫酸镁钛水处理剂的sem图。
[0025]
图2为实施例1所制备的聚合硅酸硫酸镁钛水处理剂的红外光谱图。
[0026]
图3为不同ti/mg摩尔比合成的聚合硅酸硫酸镁钛水处理剂的脱色效果。
[0027]
图4为镁钛前驱体溶液不同碱度下合成的聚合硅酸硫酸镁钛水处理剂的脱色效
果。
[0028]
图5为实施例1所制备的聚合硅酸硫酸镁钛水处理剂在不同ph的废水中的脱色效果。
[0029]
图6为实施例1所制备的聚合硅酸硫酸镁钛水处理剂在不同的沉降时间后的脱色效果。
具体实施方式
[0030]
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
[0031]
实施例1
[0032]
制备聚合硅酸硫酸镁钛水处理剂：
[0033]
s1、在室温、搅拌条件下，向硅酸钠水溶液中滴加硫酸至ph为1.95～2.05，然后搅拌反应1h，得到聚合硅酸溶液，其中硅酸钠水溶液中含硅的浓度为0.58～0.62mol/l，硅酸钠水溶液是将九水硅酸钠溶解于去离子水中制得；
[0034]
s2、在室温、搅拌条件下，先按钛离子与镁离子的摩尔比为0.75：1将硫酸钛溶解在浓度为1mol/l的硫酸镁水溶液中，再按氢氧根离子与钛离子的摩尔比为1.5:1滴加浓度为5mol/l的氢氧化钠水溶液，得到镁钛前驱体溶液；
[0035]
s3、在室温下，按镁钛前驱体溶液中的镁离子与聚合硅酸溶液中的硅原子的摩尔比为1.5:1将镁钛前驱体溶液滴加到所述聚合硅酸溶液中，搅拌反应1h，然后静置熟化24h，得到聚合硅酸硫酸镁钛水处理剂(无色液体产品)。
[0036]
将上述制得的聚合硅酸硫酸镁钛水处理剂(无色液体产品)于50℃下烘干后，得到聚合硅酸硫酸镁钛水处理剂固体样品。采用型号jsm-7500f扫描电子显微镜(sem)和pe fourier transform傅里叶红外光谱仪对上述制得的聚合硅酸硫酸镁钛水处理剂固体样品的形貌特征进行分析，结果如图1和图2所示。图1为实施例1所制备的聚合硅酸硫酸镁钛水处理剂的sem图，由图1可以看出，实施例1制得的聚合硅酸硫酸镁钛水处理剂显示片层状自组装的三维特征结构。图2为实施例1所制备的聚合硅酸硫酸镁钛水处理剂的红外光谱图，由图2可以看出，红外吸收峰明显存在-oh、si-o-mg、si-o-ti、ti-o-ti、mg-oh、ti-oh等基团。
[0037]
将上述制得的聚合硅酸硫酸镁钛水处理剂(无色液体产品)用于处理含刚果红100mg/l的废水，废水的ph为7.50，水处理剂用量为17.1mg/l，处理方法为：加入水处理剂后，先以250r/min的转速快速搅拌2min，再以60r/min的转速慢速搅拌15min，沉降20min后，检测脱色率达到95.24％。
[0038]
实施例2
[0039]
制备聚合硅酸硫酸镁钛水处理剂：
[0040]
s1、在室温、搅拌条件下，向硅酸钠水溶液中滴加硫酸至ph为1.95～2.05，然后搅拌反应1h，得到聚合硅酸溶液，其中硅酸钠水溶液中含硅的浓度为0.58～0.62mol/l，硅酸钠水溶液是将九水硅酸钠溶解于去离子水中制得；
[0041]
s2、在室温、搅拌条件下，先按钛离子与镁离子的摩尔比为1：1将硫酸钛溶解在浓度为1mol/l的硫酸镁水溶液中，再按氢氧根离子与钛离子的摩尔比为1.5:1滴加浓度为5mol/l的氢氧化钠水溶液，得到镁钛前驱体溶液；
[0042]
s3、在室温下，按镁钛前驱体溶液中的镁离子与聚合硅酸溶液中的硅原子的摩尔比为1.5:1将镁钛前驱体溶液滴加到所述聚合硅酸溶液中，搅拌反应1h，然后静置熟化24h，得到聚合硅酸硫酸镁钛水处理剂(无色液体产品)。
[0043]
将上述制得的聚合硅酸硫酸镁钛水处理剂(无色液体产品)用于处理含刚果红100mg/l的废水，废水的ph为7.50，水处理剂用量为17.1mg/l，处理方法为：加入水处理剂后，先以250r/min的转速快速搅拌2min，再以60r/min的转速慢速搅拌15min，沉降20min后，检测脱色率达到90.82％。
[0044]
实施例3
[0045]
制备聚合硅酸硫酸镁钛水处理剂：
[0046]
s1、在室温、搅拌条件下，向硅酸钠水溶液中滴加硫酸至ph为1.95～2.05，然后搅拌反应1h，得到聚合硅酸溶液，其中硅酸钠水溶液中含硅的浓度为0.58～0.62mol/l，硅酸钠水溶液是将九水硅酸钠溶解于去离子水中制得；
[0047]
s2、在室温、搅拌条件下，先按钛离子与镁离子的摩尔比为1.25：1将硫酸钛溶解在浓度为1mol/l的硫酸镁水溶液中，再按氢氧根离子与钛离子的摩尔比为1.5:1滴加浓度为5mol/l的氢氧化钠水溶液，得到镁钛前驱体溶液；
[0048]
s3、在室温下，按镁钛前驱体溶液中的镁离子与聚合硅酸溶液中的硅原子的摩尔比为1.5:1将镁钛前驱体溶液滴加到所述聚合硅酸溶液中，搅拌反应1h，然后静置熟化24h，得到聚合硅酸硫酸镁钛水处理剂(无色液体产品)。
[0049]
将上述制得的聚合硅酸硫酸镁钛水处理剂(无色液体产品)用于处理含刚果红100mg/l的废水，废水的ph为7.50水处理剂用量为17.1mg/l，处理方法为：加入水处理剂后，先以250r/min的转速快速搅拌2min，再以60r/min的转速慢速搅拌15min，沉降20min后，检测脱色率达到89.07％。
[0050]
实施例4
[0051]
制备聚合硅酸硫酸镁钛水处理剂：
[0052]
s1、在室温、搅拌条件下，向硅酸钠水溶液中滴加硫酸至ph为1.95～2.05，然后搅拌反应1h，得到聚合硅酸溶液，其中硅酸钠水溶液中含硅的浓度为0.58～0.62mol/l，硅酸钠水溶液是将九水硅酸钠溶解于去离子水中制得；
[0053]
s2、在室温、搅拌条件下，先按钛离子与镁离子的摩尔比为1.5：1将硫酸钛溶解在浓度为1mol/l的硫酸镁水溶液中，再按氢氧根离子与钛离子的摩尔比为1.5:1滴加浓度为5mol/l的氢氧化钠水溶液，得到镁钛前驱体溶液；
[0054]
s3、在室温下，按镁钛前驱体溶液中的镁离子与聚合硅酸溶液中的硅原子的摩尔比为1.5:1将镁钛前驱体溶液滴加到所述聚合硅酸溶液中，搅拌反应1h，然后静置熟化24h，得到聚合硅酸硫酸镁钛水处理剂(无色液体产品)。
[0055]
将上述制得的聚合硅酸硫酸镁钛水处理剂(无色液体产品)用于处理含刚果红100mg/l的废水，废水的ph为7.50，水处理剂用量为17.1mg/l，处理方法为：加入水处理剂后，先以250r/min的转速快速搅拌2min，再以60r/min的转速慢速搅拌15min，沉降20min后，检测脱色率达到89.50％。
[0056]
图3为不同ti/mg摩尔比合成的聚合硅酸硫酸镁钛水处理剂的脱色效果。图3中，从左到右依次为实施例1、2、3、4的水处理剂的脱色率。由图3可见，在ti/mg摩尔比为(0.75～
1.5):1的范围内，合成的聚合硅酸硫酸镁钛水处理剂对废水中的刚果红去除效果很好。
[0057]
实施例5
[0058]
制备聚合硅酸硫酸镁钛水处理剂：
[0059]
s1、在室温、搅拌条件下，向硅酸钠水溶液中滴加硫酸至ph为1.95～2.05，然后搅拌反应1h，得到聚合硅酸溶液，其中硅酸钠水溶液中含硅的浓度为0.58～0.62mol/l，硅酸钠水溶液是将九水硅酸钠溶解于去离子水中制得；
[0060]
s2、在室温下，在搅拌下，先按钛离子与镁离子的摩尔比为0.75：1将硫酸钛溶解在浓度为1mol/l的硫酸镁水溶液中，再按氢氧根离子与钛离子的摩尔比为0.5:1滴加浓度为5mol/l的氢氧化钠水溶液，得到镁钛前驱体溶液；
[0061]
s3、在室温下，按镁钛前驱体溶液中的镁离子与聚合硅酸溶液中的硅原子的摩尔比为1.5:1将镁钛前驱体溶液滴加到所述聚合硅酸溶液中，搅拌反应1h，然后静置熟化24h，得到聚合硅酸硫酸镁钛水处理剂(无色液体产品)。
[0062]
将上述制得的聚合硅酸硫酸镁钛水处理剂(无色液体产品)用于处理含刚果红100mg/l的废水，废水的ph为7.50，水处理剂用量为17.1mg/l，处理方法为：加入水处理剂后，先以250r/min的转速快速搅拌2min，再以60r/min的转速慢速搅拌15min，沉降20min后，检测脱色率达到87.72％。
[0063]
实施例6
[0064]
制备聚合硅酸硫酸镁钛水处理剂：
[0065]
s1、在室温、搅拌条件下，向硅酸钠水溶液中滴加硫酸至ph为1.95～2.05，然后搅拌反应1h，得到聚合硅酸溶液，其中硅酸钠水溶液中含硅的浓度为0.58～0.62mol/l，硅酸钠水溶液是将九水硅酸钠溶解于去离子水中制得；
[0066]
s2、在室温、搅拌条件下，先按钛离子与镁离子的摩尔比为0.75：1将硫酸钛溶解在浓度为1mol/l的硫酸镁水溶液中，再按氢氧根离子与钛离子的摩尔比为0.75:1滴加浓度为5mol/l的氢氧化钠水溶液，得到镁钛前驱体溶液；
[0067]
s3、在室温下，按镁钛前驱体溶液中的镁离子与聚合硅酸溶液中的硅原子的摩尔比为1.5:1将镁钛前驱体溶液滴加到所述聚合硅酸溶液中，搅拌反应1h，然后静置熟化24h，得到聚合硅酸硫酸镁钛水处理剂(无色液体产品)。
[0068]
将上述制得的聚合硅酸硫酸镁钛水处理剂(无色液体产品)用于处理含刚果红100mg/l的废水，废水的ph为7.50，水处理剂用量为17.1mg/l，处理方法为：加入水处理剂后，先以250r/min的转速快速搅拌2min，再以60r/min的转速慢速搅拌15min，沉降20min后，检测脱色率达到90.92％。
[0069]
实施例7
[0070]
制备聚合硅酸硫酸镁钛水处理剂：
[0071]
s1、在室温、搅拌条件下，向硅酸钠水溶液中滴加硫酸至ph为1.95～2.05，然后搅拌反应1h，得到聚合硅酸溶液，其中硅酸钠水溶液中含硅的浓度为0.58～0.62mol/l，硅酸钠水溶液是将九水硅酸钠溶解于去离子水中制得；
[0072]
s2、在室温、搅拌条件下，先按钛离子与镁离子的摩尔比为0.75：1将硫酸钛溶解在浓度为1mol/l的硫酸镁水溶液中，再按氢氧根离子与钛离子的摩尔比为1:1滴加浓度为5mol/l的氢氧化钠水溶液，得到镁钛前驱体溶液；
[0073]
s3、在室温下，按镁钛前驱体溶液中的镁离子与聚合硅酸溶液中的硅原子的摩尔比为1.5:1将镁钛前驱体溶液滴加到所述聚合硅酸溶液中，搅拌反应1h，然后静置熟化24h，得到聚合硅酸硫酸镁钛水处理剂(无色液体产品)。
[0074]
将上述制得的聚合硅酸硫酸镁钛水处理剂(无色液体产品)用于处理含刚果红100mg/l的废水，废水的ph为7.50，水处理剂用量为17.1mg/l，处理方法为：加入水处理剂后，先以250r/min的转速快速搅拌2min，再以60r/min的转速慢速搅拌15min，沉降20min后，检测脱色率达到93.59％。
[0075]
实施例8
[0076]
制备聚合硅酸硫酸镁钛水处理剂：
[0077]
s1、在室温、搅拌条件下，向硅酸钠水溶液中滴加硫酸至ph为1.95～2.05，然后搅拌反应1h，得到聚合硅酸溶液，其中硅酸钠水溶液中含硅的浓度为0.58～0.62mol/l，硅酸钠水溶液是将九水硅酸钠溶解于去离子水中制得；
[0078]
s2、在室温、搅拌条件下，先按钛离子与镁离子的摩尔比为0.75：1将硫酸钛溶解在浓度为1mol/l的硫酸镁水溶液中，再按氢氧根离子与钛离子的摩尔比为1.25:1滴加浓度为5mol/l的氢氧化钠水溶液，得到镁钛前驱体溶液；
[0079]
s3、在室温下，按镁钛前驱体溶液中的镁离子与聚合硅酸溶液中的硅原子的摩尔比为1.5:1将镁钛前驱体溶液滴加到所述聚合硅酸溶液中，搅拌反应1h，然后静置熟化24h，得到聚合硅酸硫酸镁钛水处理剂(无色液体产品)。
[0080]
将上述制得的聚合硅酸硫酸镁钛水处理剂(无色液体产品)用于处理含刚果红100mg/l的废水，废水的ph为7.50，水处理剂用量为17.1mg/l，处理方法为：加入水处理剂后，先以250r/min的转速快速搅拌2min，再以60r/min的转速慢速搅拌15min，沉降20min后，检测脱色率达到92.52％。
[0081]
图4为镁钛前驱体溶液不同碱度下合成的聚合硅酸硫酸镁钛水处理剂的脱色效果。图4中，从左到右依次为实施例5、6、7、8、1的水处理剂的脱色率。由图4可见，在氢氧根离子与钛离子的摩尔比为(0.5～1.5)：1的范围内，合成的聚合硅酸硫酸镁钛水处理剂对废水中的刚果红去除效果很好。
[0082]
实施例9
[0083]
将实施例1制得的聚合硅酸硫酸镁钛水处理剂(无色液体产品)用于处理不同ph的含刚果红100mg/l的废水，水处理剂用量为17.1mg/l，处理方法为：加入水处理剂后，先以250r/min的转速快速搅拌2min，再以60r/min的转速慢速搅拌15min，沉降20min后，检测脱色率。结果如图5所示，当废水ph为5.50、6.00、7.00、8.00、9.00时，水处理剂的脱色率分别为93.58％、93.86％、95.29％、95.72％、94.0％。由此可见，本发明的聚合硅酸硫酸镁钛水处理剂在很宽的ph范围内能够保持优良的絮凝效果，其ph使用范围很大。
[0084]
实施例10
[0085]
将实施例1制得的聚合硅酸硫酸镁钛水处理剂(无色液体产品)用于处理含刚果红100mg/l的废水，废水的ph为7.50，水处理剂用量为17.1mg/l，处理方法为：加入水处理剂后，先以250r/min的转速快速搅拌2min，再以60r/min的转速慢速搅拌15min，分别在沉降5min、10min、15min、20min、25min、30min后，检测脱色率。结果如图6所示，由图6可见，当沉降时间为5min时，水处理剂的脱色率达到了94.72％，当沉降时间为10min时，水处理剂的脱
色率达到了95.86％，当沉降时间为15min时，水处理剂的脱色率达到了95.58％，当沉降时间为20min时，水处理剂的脱色率达到了95.24％，当沉降时间为25min时，水处理剂的脱色率达到了95.29％，当沉降时间为30min时，水处理剂的脱色率达到了95.43％，说明本发明的聚合硅酸硫酸镁钛水处理剂在很短的时间内就能达到很高的脱色率，其絮凝效率很高。
[0086]
对比例
[0087]
制备聚合硅酸硫酸镁絮凝剂：
[0088]
s1、在室温下，在搅拌条件下，向硅酸钠水溶液中滴加硫酸至ph为1.95～2.05，然后搅拌反应1h，得到聚合硅酸溶液，其中硅酸钠水溶液中含硅的浓度为0.58～0.62mol/l，硅酸钠水溶液是将九水硅酸钠溶解于去离子水中制得；
[0089]
s2、将硫酸镁溶解于去离子水中，得到浓度为1mol/l的硫酸镁水溶液；
[0090]
s3、在室温下，按硫酸镁水溶液中的镁离子与聚合硅酸溶液中的硅原子的摩尔比为1.5:1将硫酸镁水溶液滴加到所述聚合硅酸溶液中，搅拌反应1h，然后静置熟化24h，得到聚合硅酸硫酸镁絮凝剂(无色液体产品)。
[0091]
将对比例制得的聚合硅酸硫酸镁絮凝剂(无色液体产品)用于处理不同ph的含刚果红100mg/l的废水，絮凝剂用量为17.1mg/l，处理方法为：加入絮凝剂后，先以250r/min的转速快速搅拌2min，再以60r/min的转速慢速搅拌15min，沉降20min后，检测脱色率。结果显示，当废水ph为5.50、6.00、7.00、8.00、9.00时，絮凝剂的脱色率均＜5％。由此可见，聚合硅酸硫酸镁絮凝剂ph的使用范围很窄，应用限制较大。
[0092]
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种聚合硅酸硫酸镁钛水处理剂，其特征在于，所述聚合硅酸硫酸镁钛水处理剂含有si-o-ti、si-o-mg、ti-o-ti、mg-oh、ti-oh基团，其三维结构为片层状自组装结构；所述聚合硅酸硫酸镁钛水处理剂的制备方法包括以下步骤：s1、在室温下，用无机酸对硅酸钠水溶液进行酸化至ph为1.60～2.50，然后充分搅拌反应，得到聚合硅酸溶液；s2、在室温、搅拌条件下，先按钛离子与镁离子的摩尔比为(0.75～1.5):1将硫酸钛溶解于硫酸镁水溶液中，再按氢氧根离子与钛离子的摩尔比为(0.5～1.5)：1滴加氢氧化钠水溶液，得到镁钛前驱体溶液；s3、在室温下，按镁钛前驱体溶液中的镁离子与聚合硅酸溶液中的硅原子的摩尔比为1.5:1将所述镁钛前驱体溶液滴加到所述聚合硅酸溶液中，充分搅拌反应，然后静置熟化，即得。2.根据权利要求1所述的聚合硅酸硫酸镁钛水处理剂，其特征在于，s3中，在静置熟化后，还包括：将得到的产物在40～60℃下烘干。3.根据权利要求1所述的聚合硅酸硫酸镁钛水处理剂，其特征在于，s1中，所述无机酸为硫酸、盐酸、硝酸中的至少一种。4.根据权利要求1所述的聚合硅酸硫酸镁钛水处理剂，其特征在于，s1中，所述硅酸钠水溶液中含硅的浓度为0.55～0.65mol/l；s2中，所述硫酸镁水溶液的浓度为1mol/l；s2中，所述氢氧化钠水溶液的浓度为5mol/l。5.根据权利要求1所述的聚合硅酸硫酸镁钛水处理剂，其特征在于，s1中，搅拌反应的时间为1～2h；s3中，搅拌反应的时间为1～2h；s3中，静置熟化的时间为20～30h。6.权利要求1～5所述的聚合硅酸硫酸镁钛水处理剂在印染废水处理中的应用。

技术总结
本发明公开了一种聚合硅酸硫酸镁钛水处理剂，含有Si-O-Ti、Si-O-Mg、Ti-O-Ti、Mg-OH、Ti-OH基团，其三维结构为片层状自组装结构；其制备方法包括：S1、在室温下，用无机酸对硅酸钠水溶液进行酸化至pH为1.60～2.50，然后充分搅拌反应，得到聚合硅酸溶液；S2、在室温、搅拌条件下，先将硫酸钛溶解于硫酸镁水溶液中，再滴加氢氧化钠水溶液，得到镁钛前驱体溶液；S3、在室温下，将镁钛前驱体溶液滴加到聚合硅酸溶液中，充分搅拌反应，然后静置熟化，即得。本发明的聚合硅酸硫酸镁钛水处理剂在水处理中的pH使用范围宽，絮凝效果好，而且毒性低，生物相容性好，具有良好的应用前景。具有良好的应用前景。具有良好的应用前景。


技术研发人员：卫艳新 丁爱民 朱文娟 许俊翠 蔡东波
受保护的技术使用者：合肥师范学院
技术研发日：2023.05.09
技术公布日：2023/7/25