本文分析了不同条件（混凝pH值、投药量、水力条件）下聚合氯化铁（PFC）混凝去除水中腐殖酸（HA）时所形成的PFC-HA絮体的形貌和理化特征。应用分形理论探讨了PFC-HA絮体在不同拓扑空间下的分形维数即一维分形维数D1、二维分形维数D2、三维分形维数D3、质量分形维数Df与表面分形维数Ds,以及它们随着混凝pH值、投药量、水力条件等条件改变的变化规律,初步研究了这些絮体分形维数的动态变化,探讨了絮体表面的各向异性特征。混凝投药量变化试验表明,25个典型化学条件中对TOC为4.79mg·L^-1腐殖酸溶液UV254最佳去除条件为:混凝pH=6.00,投药量为4.04×10-4mol·L^-1（以Fe3+计）。利用CCD高分辨率显微摄像系统所拍摄的絮体具有下述特征（放大倍数约为26-31倍）:絮体呈不规则的簇团状,内部结构不均匀、含有大量的孔,絮体边界不规则,絮体的尺寸、密实程度、颜色以及组成絮体的次级颗粒的大小随投药量和pH的改变均有明显变化。典型化学条件下絮体的CCD图像分形维数结果:D₁（lgP-lgdL）为0.93-1.17,D₂（lgA-lgdL）为1.42-1.72,D2（lgA-lgP）为1.15-1.59,D₂’（lgA-lgP）为1.27-1.75,D3（lgV₁-lgdL）为2.14-2.59,D₃（lgV₂-lgdL）为2.03-2.61,其中D₂（lgA-lgdL）的变化与絮凝出水效果有较好的响应。例如:在pH=5.00条件下,随着投药量的增加,絮体的粒径单调变小,二维分维值D2（lgA-lgdL）历经了先减小后增大至平稳的过程,絮体最终渐渐变得密实,而且出水效果也随着投药量增加而逐渐变好。絮体动态成长过程中,快搅过程和慢搅过程中,絮体粒径和分维皆呈现周期性上下波动,直至渐渐稳定,将絮体粒径变化与分维变化规律相结合,能更好的描述和揭示真实的絮凝过程。譬如pH=5.00时,在快搅阶段,伴随搅拌历时,絮体的粒径迅速增大,D2（lgA-lgdL）降低。慢搅阶段（1-2min）,最初絮体之间相互结合而使粒径迅速增大,这时D2随粒径增大而减小;接着絮体因为水力搅拌而破碎粒径减小,同时发现D2也减小了;此后絮体多次反复结大后破碎,D2多次增大又减小,直至25min时絮体粒径继续减小而D2升高,而且变化的周期增长。水力条件的优化试验发现,最佳水力条件下形成了较为密实的数百微米小絮体。沉降试验表明:当投药量为8.08×10^-4mol·L^-1(以Fe³⁺计)时,絮体有效密度随着pH增大而减小;而粒径与沉速变化规律与之不同,在弱酸性及中性条件下,随着pH增大,絮体粒径增大,沉降速度增大;在弱碱性条件下,随着pH增大,絮体粒径变化不明显,沉降速度减小。混凝pH=7.00时的絮体的平均沉降速度最大,为3.89mm·s^-1;具有较好线性拟合性的Logan-Allen算法确定此混凝条件下絮体的质量分维Df为2.08,也是最大的。利用絮体粉末样品的N2吸附-脱附曲线,用FHH吸附模型计算出的孔表面分形维数Ds为2.48-2.69,在混凝pH=5.00-7.00呈现先下降后上升的趋势,在投药量为4.04×10^-4mol·L^-1(以Fe³⁺计)达到最低,Ds为2.48;pH=8.00-9.00条件下,Ds呈现单调上升趋势。当投药量较大时Ds都呈现上升的趋势,相应的混凝沉淀后这与出水效果逐渐变好有一定的相关性。FHH脱附模型计算出的Ds在2.19-2.60之间,pH=5.00和6.00时与吸附模型计算的Ds变化规律一致;pH=7.00时Ds上下波动,与吸附模型规律不一致;pH=8.00在5.65×10^-4mol·L^-1之前上升,之后稳定;pH=9.00条件Ds变化与吸附模型计算出的Ds变化规律一致。而热力学模型计算出的Ds有的大于3,失去了表面分维的意义。利用本课题组研发的Anisotropy Analysis软件对絮体CCD照片的分析可知,絮体表面存在各向异性,且在变程内表现出了较强的空间相关性。采用低温急速冷冻-真空干燥技术制备了聚合氯化铁-腐殖酸絮体的粉末样品,并利用X-射线衍射、红外图谱（FTIR）、扫描电镜（SEM）和比表面测定,研究了这些样品的理化性质和分形特征。结果表明,PFC-HA絮体是无定形结构,无晶体结构;主要组成元素为C、O、Fe,絮体所含的特征官能团保留了PFC和HA的一些特征。SEM图像观测结果表明PFC-HA絮体粉末具有不规则的块状、片状、碎末状和团簇状,是具有粗糙表面或具有多孔结构的颗粒物,它们的粒径大都在几十个μm左右。N2吸附-脱附的试验结果表明,对于不同混凝条件形成的絮体, BET比表面积为38.04-184.59m²·g^-1,BJH吸附孔体积为0.04-0.57cm³g^-1,BET平均孔径为3.72-14.67nm。