2001年6月卫生部颁布了《生活饮用水卫生规范》,水质卫生安全性约束更加严格.其中水质指标增加到96项,并且对多数指标值给出了新的规定,例如,常规指标中浊度值规定为1NTU,并且将COD<,Mn>作为有机物的替代参数列到水质规范中.此时,给水处理系统优化运行研究的基本思想是否仍然适合,最经济沉淀水浊度是否仍然存在,需要进一步的探讨.该文针对2001年《生活饮用水卫生规范》的要求,以浊度和耗氧量作为水质安全性的约束条件,通过实验室试验和某些典型水厂的试验,证明了给水处理系统优化运行策略的适用性.在研究过程中发现系统优化的核心环节是混凝单元,重视混凝工艺的研究对系统综合可变费用的降低起关键性作用;同时研究发现,排泥水费用在综合可变费用中所占的比例最小,可以采用简单的时间控制模式控制沉淀池排泥.对三种典型水质条件下的实验室研究表明,在满足水质卫生规范的前提下,最经济沉淀水浊度是存在的.同时发现,沉淀水浊度低于某个值以后存在一定的沉淀极限,增加混凝剂投加量只能向该值无限接近而无法低于它.该文通过分析处理北方低温低浊水厂的历史运行数据,绘制出混凝工艺的优化运行工况图,可以依据沉淀水浊度目标值确定混凝剂和助凝剂的投加量.通过在南方低浊高藻水厂的生产性试验,研究了此类水厂的优化运行规律,确定经济沉淀水浊度范围是1.5~2NTU.该文以网格絮凝池为例,运用微涡旋理论优化混凝工艺.初步将絮凝体形态学研究引入到给水处理系统优化运行策略的研究中,从微观角度表征了混凝过程中絮凝体的形态特征,推导出分形维数和当量粒径与沉淀水浊度的关系式,考察了混凝单元优化对系统优化的重要影响.