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相关专业名词： HPAC：复合聚氯化铝NOM：天然有机物TOC：总有机碳DOC：溶解有机碳NTU：散射法浊度的单位GAC：颗粒活性碳 翻译： 3.5 混凝优化：一个综合过程 混凝优化作为水综合处理过程中最重要的步骤之一，实施时应考虑对其它处理过程的影响。 3.5.1 HPAC（复合聚氯化铝）对固/液分离的影响 一些研究者（Edzwald，1983; O’Melia等1987; Malley，1988）发现，用混凝和絮凝来去除NOM（天然有机物）与固/液分离过程的类型（浮选与沉淀）无关。不过，固/液分离过程是影响HPAC去除NOM的效率一个重要因素。 当使用HPAC作混凝剂时，发现通过浮选的TOC（总有机碳）去除率比通过沉淀的高出约5％。而浮选—过滤的TOC去除率比沉淀—过滤的高了9％。浮选可以更有效地去除疏水DOC（溶解有机碳），因为气泡对疏水DOC有良好的亲和力。通过浮选，疏水性和中性的DOC几乎可以完全去除，且残留的分子量大于10，000的DOC浓度低于通过沉淀的残留（Yan 等, 2006）。 HPAC形成的絮凝物较小但不紧凑，不利于沉淀。浮选和沉淀后水的残留浊度分别约为0.8和3.0NTU（散射法浊度的单位）。虽然浮选比沉淀更能有效去除混浊，但浮选过滤后的剩余浊度几乎与沉淀过滤相同。而沉淀后的沙滤运行期仅是浮选的一半。 3.5.2 预臭氧对HPAC混凝性能的影响 此前有报道，预臭氧可影响FeCl3的混凝性能（Yan 等, 2007b），预臭氧以1.0mg/L O3的剂量使用时对混浊和UV254的去除有助凝作用，而2.0mg/L剂量的O3抑制NOM的去除（以UV254的去除表示）。而预臭氧不影响HPAC对混浊和UV254去除能力。这与FeCl3形成鲜明对比。 与FeCl3不同，HPAC可以通过中和电荷、吸附及架桥等机制去除DOC。因此，用HPAC去除DOC受预臭氧过程的影响较小。即使高剂量使用O3，带正电荷的铝聚合物也可以与添加剂一起与臭氧水中的臭氧生成物（如有机酸）发生中和和吸附（Yan 等, 2007b）。 3.5.3 HPAC对过滤的影响 通过与FeCl3和NaSiO3（剂量比1:1）的混合混凝剂（加0.15mg/L的PDADMAC助剂）对比，研究了HPAC对过滤的影响。图7表明，HPAC不仅在去除NOM和混浊方面比传统的混凝剂更有效，而且可以达到更长的沙滤运行期。 3.5.4 用混凝剂HPAC混凝的剩余铝 与未经处理的污水相比，HPAC的使用大幅提高了水中Al的总浓度，而溶解Al只是略有提高：从0.073mg/L提高到0.086mg/L。大多数Al都以絮凝物形式存在的，可以轻易地通过沉淀、浮选和沙滤去除，剩余溶解Al浓度可降低到0.064mg/L。在随后的中臭氧化和GAC过滤过程中，随着NOM的去除，剩余Al浓度可进一步降低到0.043mg/L，这比国家饮用水标准（GB 5749-2006）中规定的Al含量限制0.2mg/L要低（Yan . 2007b）。 4 结论 本文报道了对高碱度微污染水的强化混凝处理研究。得出的主要结论如下： （1）用对传统的混凝剂——明矾和铁盐去除NOM的最佳pH值在酸性区域（pH6.0）。使用预水解铝聚合物混凝剂，可以在高pH值下对高碱度未经处理的污水进行有效地NOM去除。因为预先形成中度聚合性铝（Alb），使铝聚合物絮凝剂在去除NOM方面有很高的效率。 （2）有机阳离子聚合物和活性硅能有效地提高PACl的凝结性。有机阳离子聚合物可提高PACl中和能力，活性硅能提高PACl桥接能力。 （3）开发了一种新型的复合混凝剂（HPAC），专门用于高碱度微污染水的净化。在去除NOM和混浊方面具有很高的效率。以HPAC为混凝剂，颗粒和NOM可以通过预臭氧、凝结、浮选和沙滤等一系列处理过程一起去除。残余Al相对较低。 （4）混凝剂的优化（如HPAC的应用）可以作为除了酸化未经处理的污水和增加水解混凝剂用量以外，高碱度微污染水中增强NOM去除效果的另一选择方案。 图7 HPAC和传统混凝剂对过滤的影响