摘要：對微污染水源的強化混凝水處理技術進行系統的介紹。詳細闡述強化混凝的主要影響因素，如混凝劑種類及投加量、pH值、溫度、堿度和原水水質等，同時介紹了幾種常用的強化混凝方法，并對該技術在微污染水源水處理中的應用予以展望和提出建議。
??????? 關鍵詞：微污染；強化混凝；粉末活性炭(PAC)；高錳酸鉀復合藥劑(PPC)
??????? 水源地飲用水污染對給水工程造成了各種損失，給傳統凈水工藝提出了挑戰。微污染水源指的是水體的物理、化學或微生物指標已不能達到《地表水環境質量標準》中作為生活飲用水源水的水質要求，但通過特殊工藝處理后尚可使用的原水。水源水質的惡化，一方面勢必額外地投加大量的混凝劑，使制水成本大大增加；另一方面水中藻類過避繁殖，使給水產生一定的色度和臭味，水源水的污染加劇了水資源的危機。此外，由于水源中污染物質的存在，對人類的健康有很大的影響，而靠國內目前普遍使用的常規凈化工藝又很難去除掉，尤其是有機物，結果致使城市居民不得不長期飲用這種不安全的水，因而選擇一種適合的微污染水源水處理技術方案引起人們的高度重視。
??????? 1 強化混凝內涵
??????? 強化混凝是給水常規處理中非常關鍵的環節，通過強化混凝，可去除原水中絕大部分的濁度、色度，提高常規混凝法處理中天然有機物(NOM)去除效果，最大限度地去除消毒副產物前驅物(DBPFP)等有機物。它是為提高常規混凝效果，通過增加混凝劑的投加量、改變混凝劑的匹配或調整pH值，保證濁度去除率的同時提高水中有機物去除率所采取的措施。廣義上說，可通過改善混凝條件提高出水水質。一般認為，混凝過程是混凝劑水解產物對水中膠體進行壓縮雙電層和吸附電中和使其脫穩，從而形成細小的顆粒，繼而絮凝為大而密實的礬花，并通過吸附架橋或網捕作用使脫穩的膠體生成粒度較大的絮凝體，再通過沉淀和過濾進行分離去除。而水中分子質量較小、溶解度較大的有機物在一般混凝條件下去除率很低，主要原因是由于其具有良好的親水性而不易被混凝劑的水解產物--金屬氫氧化物所吸附，有機物不fEl增加r膠體表面電荷，而且造成空間位阻效應。但是，如果通過改善混凝處理條件，即在低pH值、高混凝劑用量的強化混凝條件下形成大量金屬氫氧化物，改善混凝劑水解產物的形態且使其正電荷密度上升，同時低pH值條件會影響有機物離解度和改變水中有機物存在形態，有機物質子化程度提高，電荷密度降低，進而降低起溶解度及親水性，成為較易被吸附的形態。
??????? Randtke認為強化混凝去除有機物的機理主要包括膠體狀天然有機物(NOM)的電中和作用，腐殖酸和富里酸聚合體的沉淀作用，以及吸附于金屬氫氧化物表面上的共沉淀作用。水中溶解性的有機物而言，依靠后一種作用即吸附于混凝劑的金屬沉淀物上而去除。美國環保局認為，強化混凝是達到飲用水消毒／消毒副產物(D／DBP)條件第一實施階段，控制飲用水中NOM的最佳方法之一，并通過了消毒劑／消毒副產物(D／DBP)法規，要求“給水進行強化絮凝處理”。
??????? 2強化混凝影響因素
??????? 天然有機物的混凝主要依靠壓縮雙電層、電性中和、吸附架橋以及混凝劑沉淀物的網捕卷掃等。強化混凝去除天然有機物，其去除率的大小受混凝劑的種類和性質、混凝劑的投加量、pH值、堿度以及原水水質等因素的影響。
??????? 2．1 混凝劑種類的影響
??????? 對于不同的水質，混凝劑的選擇有所不同，但是總體上來說無機(鐵鹽及鋁鹽)混凝劑對TOC去除效果比有機絮凝劑好，這是因為有機陽離子高分子絮凝劑在天然水混凝過程中，只能產生電中和作用并參與腐殖酸和富里酸的沉淀，不能吸附有機物；而鋁鹽和鐵鹽不但可以起電中和作用使膠粒脫穩形成腐殖酸和富里酸的鋁、鐵聚合物以利于沉淀去除，而且還能在形成的金屬氫氧化物的表面提供強烈的吸附作用，同時還有網捕作用。高分子絮凝劑有很好的助凝效果，目前廣泛應用的是聚丙烯酰胺類絮凝劑。近年來，由于生物技術的迅猛發展，微生物絮凝劑以其無毒、可生物降解、無二次污染等獨特的性質，越來越受到人們的廣泛關注，在給水處理工藝中展示了良好的應用前景。
??????? 2．2混凝劑投加量的影響
??????? 徐勇鵬等通過一些對比實驗，探討混凝劑量對有機物去除的影響。分別對不同原水濁度下不同有機物含量的水樣進行實驗的結果表明，隨著混凝劑投加量的增加，濁度、CODMn、uV254的去除率也隨之相應地提高。當濁度的去除率達最大值80％時，隨著混凝劑投加量的繼續增加，CODMn、uV254的去除率仍有提高，這是因為混凝劑水解形成的縮聚產物如[AIn(H2O)m(OH)3n]的巨大的超吸附作用發生共沉淀的效果。隨著投藥量的繼續增加，已被中和的帶負電的膠體離子可能重新因吸附作用而帶正電，并重新獲得穩定，混凝效果減弱，從而表現為CODMn、uV254的去除率提高變得緩慢。
??????? 適量增加混凝劑的投加量能有效提高濁度、有機物的去除，并且去除有機物的投藥量高于除濁的投藥量。當然也不能一味地增加混凝劑的投藥量，過高量會引起膠體重新穩定，并且易產生大量的污泥，造成二次污染。合適的投量應該根據水源水質特點和處理后水質要求來確定。
??????? 2．3 pH值對混凝的影響
??????? 水溫恒定時，pH值是影響混凝的最重要因素之一，每種混凝劑因其自身特性通常具有自己最佳的pH值范圍。濁度和有機物最佳去除的pH值范圍并不吻合。隨著pH值由小變大，通常在pH值在5．0～6．0之間時，有機物的去除效果最好，這是因為鋁鹽、鐵鹽在此條件下水解產物帶較高正電荷，而富里酸和腐殖酸等溶解性有機物帶過量負電荷，因此在此pH值內電性中和作用比較明顯。
??????? pH值對混凝效果的影響主要是因為它影響混凝劑水解速度、產物的存在形態與性能。以鋁鹽為例，鋁鹽水解過程中所生成的A1(OH)3膠體物質是典型的兩性化合物，當它離解時，既能生成帶正電的陽離子，也能生成帶負電的陰離子，混凝中負電性土壤膠體的脫穩凝聚需要大量正電荷混凝劑，當pH>8．5時，Al(OH)3離解生成鋁酸鹽，使AI(OH)3膠體帶負電；當pH<5時，鋁在水中的存在狀態主要是AI3+、A1(OH)2+，而Al(OH)3數量很低。鐵鹽水解產物溶解度極低，pH值對鐵鹽混凝劑的影響
??????? 較小，只有在pH<3時鐵鹽的水解才受到抑制，或在堿性很強的情況下，才有可能重新溶解。
??????? 大量研究表明，較低的pH<3值更加有利于混凝去除水中天然有機物，原因可能是腐殖酸的最大吸附發生在pH值較低時，這時它的‘電位接近于零，更容易粘附到絮體顆粒上而得到去除。隨著pH值的升高，吸附率逐漸降低。