1、水源水體中藻類爆發(fā)所引發(fā)的水質安全隱患已經引起了社會的廣泛關注。這種水體污染不僅來自于藻細胞本身，更多是藻細胞在生長過程中釋放的胞外有機物?；炷恋砗统瑸V工藝是給水處理中去除藻類及其胞外有機物的主要方法。但是目前混凝劑混凝效率不理想、有機物去除效率低，而超濾膜工藝中超濾膜污染嚴重等問題給傳統(tǒng)的水處理工藝造成了嚴重的困境。鐵基混凝劑以對人體無危害，絮體大沉降快等優(yōu)點受到廣泛研究和應用；而鈦基混凝劑作為近年來發(fā)展起來的一種新型金屬混凝劑，以

2、有機物去除率高而成研究熱點。論文通過將Ti4+和PO43-分別作為配合物和絡合劑引入Fe3+溶液，并調節(jié)其堿化度促進相互聚合，制備出了一種陽離子和陰離子共聚合的新型非整比共價化合物聚合硫酸鐵鈦混凝劑PFTS。采用單因素和響應面設計等方法獲得了得到最佳混凝效率的PFTS制備參數(shù)，并通過表征手段明確了混凝劑的主要形態(tài)和物相結構等信息。將在實驗室條件下培養(yǎng)的藻類通過冷凍離心方法分離為原藻水樣、藻細胞水樣、附著型胞外有機物（bEOM）水樣和溶劑

3、型胞外有機物（dEOM）水樣，并通過超濾法與三維熒光光譜等方法研究了bEOM和dEOM的主要成分和分子量分布。將制備的PFTS混凝劑用于以上水樣的混凝去除研究，通過zeta電位、絮體性質、傅里葉紅外光譜等方法分析了bEOM和dEOM在混凝去除藻細胞中的作用以及混凝去除bEOM和dEOM的去除效率和作用機理。藻細胞及其胞外有機物在超濾工藝中是造成超濾膜污染的重要成分，論文通過將PFTS應用于前置混凝工藝中，研究了前置混凝工藝在超濾處理藻細

4、胞、bEOM和dEOM過程中對膜通量和膜污染的控制作用，并通過zeta電位和絮體性質等對控制膜污染過程中的作用過程進行了分析。論文的主要研究結論如下：
　?、僬撐耐ㄟ^以FeSO4·H2O、Ti(SO4)2與Na2HPO4為主要原料成功制備了混凝效率優(yōu)異的聚合硫酸鐵鈦混凝劑PFTS。通過單因素和響應面設計方法，以實驗室配置的高嶺土-富里酸水樣為處理對象，獲得了當制備 PFTS主要參數(shù)為：水化溫度0-25℃、水化時間60min、氧化劑

5、加入速率4 ml/min、Ti/Fe比1/8、P/Fe比0.2和 OH/Fe比0.3時，混凝劑具有較高的混凝效率。混凝沉淀后上清液中余濁可達到0.9以下，DOC去除率達到53.4％以上，并且余鐵濃度低于0.1 mg/L。與市售混凝劑聚合硫酸鐵 PFS和聚合氯化鋁 PAC作對比的混凝性能評估試驗表明，PFTS具有更高的有機物去除效率，且其殘余鐵離子濃度低于PFS。
　?、贔e3+、Ti4+與PO43-相互絡合生成的無機高分子混凝劑具

6、有復雜的多核羥基絡合物結構。紅外光譜分析表明，PFTS混凝劑中生成了諸如-Fe-P-Fe-、-P-Fe-P-、-Ti-P-Ti-、-Fe-O-Fe-以及-[P-Fe]n-Fe-、-(-P-O-[O-H]n-O-Fe)-、-(-P-O-[O-H]n-O-Ti)-等重復連接的基團鍵，而這些基團鍵能夠有效增加聚合物分子量，有助于混凝過程中吸附架橋和網捕卷掃作用的進行。X射線衍射分析結果表明Ti4+和PO43-的引入有效提高了鐵基混凝劑產品中的

7、晶體成分，生成了新的物相成分如FeFe2(PO4)2(OH)24H2O、TiH2(PO4)24H2O和FeTi(SO4)3等，而主要成分依然是硫酸鹽晶體化合物Fe4.67(SO4)6(OH)220H2O，表明鐵基復合混凝劑中的主要成分并未改變。形態(tài)分析結果表明，在鐵基混凝劑中隨著Ti4+和PO43-的引入，混凝劑中有效形態(tài)Feb含量升高，并且與PFS相比，其在長時間放置時形態(tài)分布更穩(wěn)定，更有利于運輸和儲存，具有明顯的實際應用價值。

8、>　　③論文研究了PFTS對銅綠微囊藻、小球藻和柵藻藻細胞在bEOM和dEOM存在條件下的混凝的去除效果。當投加量大于25 mg Fe/L時，三種藻類水樣濁度和chl-a的去除率都可以達到95%以上。當混凝劑投加量較低時藻細胞胞外聚合物bEOM和dEOM的存在均對混凝去除藻細胞有不利影響，而其中dEOM對混凝去除藻細胞的阻礙作用更大。而當混凝劑投加量較高時，bEOM表現(xiàn)出促進混凝的作用，原因是bEOM中疏水性大分子有機物能夠增強混凝過程

9、中的吸附架橋作用。
　?、茉孱惣毎庥袡C物bEOM和dEOM主要由蛋白質、多糖和腐殖質等有機物組成。bEOM中蛋白質濃度高于DOC濃度，而多糖濃度低于DOC濃度；而在dEOM中蛋白質，多糖與DOC的關系表現(xiàn)出相反的趨勢。在分子量分布上，胞外聚合物bEOM和dEOM均比較集中分布于＞100 KDa和＜1 KDa的分布段內。PFTS在混凝去除bEOM和dEOM時，對銅綠微囊藻bEOM、dEOM，小球藻bEOM、dEOM，和柵藻bEO

10、M、dEOM的最佳投藥量分別為24、40、16、32、16、32 mg Fe/L。絮體粒徑測試結果表明，對于三種藻類，盡管bEOM濃度低于dEOM，bEOM的絮體粒徑仍然大于dEOM的絮體粒徑，原因可歸結為bEOM中疏水性大分子有機物在混凝過程中有利于發(fā)生吸附架橋和網捕作用，促進形成粒徑分布較大的絮體。
　　⑤在直接超濾中，當藻細胞濃度為8.4億個/L、bEOM的DOC為8.46 mg/L和dEOM的DOC為24.64 mg/L時

11、，藻類胞外有機物dEOM由于有機碳濃度最高，對超濾膜污染最重，其次為裸藻細胞溶液，bEOM溶液污染最輕。但是bEOM造成的不可逆污染比例值最高，dEOM中不可逆污染比例值最低。在前置混凝工藝中對藻細胞、bEOM和dEOM溶液分別投加18 mg/L、24 mg/L和25mg/L的混凝劑PFTS后，能夠有效降低以上三種有機物在超濾過程中造成的膜通量下降和膜污染。主要機理是在投加混凝劑后，適當濃度的混凝劑可以與水樣中有機物生成不規(guī)則緊密結構的