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随着工业化、现代化水平不断提高,向自然水体中排放的污染物总量随之剧增,远远超出了水环境的自我修复能力,导致包括饮用水源在内的水环境整体受到污染。因此饮用水的安全和卫生,包括微污染水源水的处理及控制,已经成为环境学研究的热点问题。本论文依托国家“十一五”规划水专项“水体污染控制与治理科技重大专项”(课题编号2008ZX07421-004)子课题“微污染江河原水高效净化关键技术与示范”,在现有国内外相关领域的研究基础上,结合上海黄浦江水源水的实际特点,通过研究絮凝剂以及化学预氧化技术与水中有机物的特征匹配性能,旨在有效去除有机物、消毒副产物前驱物、浊度。从而开发可有效控制消毒副产物生成的强化絮凝技术,为水厂的实际运行提供技术支持与参考。取得成果如下：(1)黄浦江原水测定结果为浊度78.7 NTU单位,DOC 4.76mg/L,颗粒物粒径主要集中在10～100um, Zeta电位呈负电性,Cl-、SO4-、NO3-含量分别为59.36mg/L、78.34mg/L、1.88mg/L。根据饮用水标准判断水质较差。(2) A12(SO4)3、PACl(30%Al2O3)、聚合铝铁和高效PAC4种絮凝剂中,PAC12mg/L投加量时DOC絮凝去除率达50%,为4种絮凝剂中最高；PAC与A12(S04).3对UV254的去除效率随絮凝剂投量增加而增加,15mg/L投量时最高去除率分别为50%和47%；A12(SO4)3和PAC2种絮凝剂絮凝剂投加量从6 mg/L增至8mgL过程中出现胶体等电点,对应浊度和DOC去除率最高。确定最优絮凝剂投加量为8mgL(以A1计)。(3)以KMnO4和FeC13为预处理药剂的化学预氧化强化絮凝工艺,对TOC和UV254的去除效率均有提升。A12(S04))3为絮凝剂,FeCl3预氧化后TOC的去除效率达比常规絮凝提高10%,2种预氧化剂各种复配方案中以0.8mg/L FeCl3+0.8mg/L KMnO4的组合对TOC与UV254的去除效果较常规絮凝分别提高10%和7%。(4)原水各分子量级分中,分子量小于3000道尔顿部分的UV254与TOC所占比例均超过原水中总含量的30%以上,且此部分有机物的消毒副产物生成活性最高,三卤甲烷及卤乙酸各组分生成量均高于其他分级部分。强化混凝对消毒副产物生成势的控制能力强于常规絮凝。(5)以硫酸铝、普通PAC、高效PAC为絮凝剂做中试试验。高效PAC在常规絮凝工艺下对于高锰酸盐指数、UV254、DOC等有机物指标的去除率分别为30%～35%、40%～45%、30%～35%,较其他絮凝剂高5%～10%不等；以硫酸铝为絮凝剂,预氧化剂复配投加对有机物去除率较常规工艺提高5%；普通PAC为絮凝剂,KMnO4预氧化强化作用对有机物的去除效果较常规工艺提高5%；高效PAC为絮凝剂,三氯化铁预氧化对高锰酸盐指数的去除率较常规工艺提高7%,高锰酸钾预氧化对UV254和DOC的去除率较常规工艺分别提高5%和10%。(6)硫酸铝、普通PAC、高效PAC三种絮凝剂分别提高投加量,高猛酸盐指数、UV254、DOC等指标去除率总体随之呈现升高趋势。以硫酸铝为絮凝剂时,1.25、1.50、1.75倍投加量时高锰酸盐指数去除率较对应的常规工艺分别提高3%、3%、5%,DOC去除率提高2%、10%、10%。普通PAC为絮凝剂,FeCl3、KMnO4单独预氧化和复配投加,三卤甲烷总量较对应常规工艺降低40ug/L、30ug/L、25ug/L;提高絮凝剂投量对于消毒副产物的去除具有积极作用,各组分的去除率均随着絮凝剂投量的提高而增加。综上所述,提出建议工艺参数如下,使用硫酸铝为絮凝剂,投加量45mg/L(以Al2(SO4)318H2O计),FeC13和KMnO4两种预处理药剂同时投加进行预氧化,投加量同为0.6mgL(FeCl3以Fe计、KMnO4以KMnO4计)。建议在原水有机物浓度较高的情况下,适当增加絮凝剂投加量,以1.25倍常规投加量为宜。