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在饮用水处理的混凝过程中,所形成的絮体颗粒大小、密实度、结构、絮体强度及沉降性能等均会影响固液分离的效果,絮体的形成、絮体强度(抗破碎能力)及其恢复性能在颗粒分离中有着重要的作用,形成的絮体在搅拌或输送过程中均会有一定的破碎,导致沉淀池出水跑矾花现象严重,水厂出水水质下降。絮体的理化性质及其动力学是目前水处理及相关领域的热点课题之一。本文采用高岭土和高岭土-腐殖酸模拟配水,以硫酸铝和聚合氯化铝(PACl)两种混凝剂分别从混凝剂投加量、水力条件、水质条件等三个方面来探讨混凝过程中絮体形成动力学、絮体强度及其恢复性能等理化特性,了解絮体形成、破碎与再絮凝变化规律。主要结论如下:(1)通过光散射颗粒分析仪(Photometric Dispersion Analyzer即PDA)在线监测数据和絮体的形成速度(Growth Rate即GR值)可知高岭土悬浊液的混凝过程可分为两个阶段,即:一是微小絮体慢速生长阶段,二是大颗粒絮体快速形成阶段。通过测定混凝剂不同投加量下剩余浊度、zeta电位和絮体GR值,最终确定两种混凝剂最佳投药量为0.12 mmol/L(以Al计)。絮体的沉降体积与混凝剂的投加量成线性关系,随着投加量的增加而增加;在相同混凝剂的投加量下,硫酸铝产生的絮体体积要明显大于PACl产生的絮体。絮体的GR值却随着G值(平均速度梯度)的增大而逐渐增加。(2)根据PDA在线监测的FI(Flocculation Index)数据计算得出絮体强度因子(Strength factor即Sf)及恢复因子(Re-growth factor即Rf)数值可知:当电性中和混凝机理占主导时,产生的絮体强度较大,絮体破碎后恢复能力强,硫酸铝絮体恢复因子最高可达121.67%,PACl絮体的恢复因子则为116.86%,絮体破碎的模式为表面破损模式(Surface-erosion);当网捕卷扫混凝机理占主导时,产生的絮体颗粒比较松散,絮体强度较小且絮体破碎后不能完全恢复,硫酸铝絮体恢复因子最小仅为43.12%,PACl絮体则为49.80%,再絮凝过程形成的絮体颗粒较小,此时絮体破碎模式为大范围破裂模式(Large Scale Fragmentatiom)。絮体的强度因子随着混凝剂投加量的增加表现为先减小而后增加的趋势;而絮体恢复因子随混凝剂投加量的增加而逐渐减小。