本文研究了明矾和 PACl 混凝法去除腐植酸、磷酸盐和高岭土颗粒的机 理，重点关注絮体表面活性的变化。实验中发现中性 pH 条件下的单体 Al 和碱 性 pH 条件下聚合态 Al13 的 zeta 电位接近零，对腐殖酸等污染物的混凝机理非 常相似，并在后续的研究中沿用相同的 pH 条件。当用明矾或 PACl 混凝去除磷 酸盐和腐植酸时，絮凝剂投入后会在非常短的时间快速聚集（约 1 min 内）， 吸附污染物并随着搅拌不断碰撞，使絮体不断变大。去除率不会随后续的搅拌 时间（1 ~ 15 min）的变化而改变，这与混凝剂的剂量和种类无关。然而，经预 搅拌形成的絮体对这些污染物的吸附结果有显著的不同。在不添加污染物的情 况下，pH 等于 7 时的 Al3+和 pH 等于 9 时的 Al13 均能搅拌形成团聚体，这些团 聚体具有去除污染物能力。预搅拌的搅拌时间和搅拌速率的增加，会使析出物 表面结合位点减少，导致其活性降低。因此，尽管观察到剪切速率的增加或剪 切时间的延长会使絮凝体的平均粒径变小，总表面积增大，但这些絮体对腐殖 酸和磷酸盐的去除效率却会降低。同时，从分子量分布来看，剪切时间越长， 预形成的明矾对腐植酸的去除量越少。

       絮体表面的化学基团（-OH 和-OH2）决定了它们对磷酸盐和腐植酸的去除 率。根据 SEM 结果我们观察到，当长时间或高强度搅拌时，水解氢氧化铝胶体 会发生结晶过程，XRD 结果表明结晶化的氢氧化铝会逐渐向勃姆石转化。热重 结果表明非晶态铝的结晶是脱水过程，絮体表面的活性羟基基团脱水，形成新 的类羟基基团和 AlO-Al 键，新的类羟基基团会失去原有的吸附活性。此外，长 时间（24 h）的沉淀老化处理也会使非晶态的氢氧化铝开始结晶，但红外结果 表明老化结晶的原理似乎与搅拌所导致的结晶有所不同。

      当明矾直接加入高岭土悬浮液时，高岭土颗粒会被不断生长的絮凝体吸附 并卷入其中一起变大，而预搅拌 10 min 后的明矾或 PACl 絮体再加入高岭土悬 浮液时，絮体只在其表面吸附高岭土颗粒，不会再聚集变大。此外明矾混凝去 除高岭土时，絮体在高搅拌速度下搅拌破碎时，絮体的再生长能力会随着剪切时间的增加而降低，但短时间的剪切破碎伴随长时间的静置（24 h）不会对其 再生能力产生影响。

        此外，本文还初步探究了混凝预处理对纳滤截留地表水天然有机物效果的 影响，发现混凝预处理会提高纳滤膜对较大分子量有机物的去除率（MW > 4000），但是会降低对较小分子量有机物的截留率（MW < 4000）。且混凝前 处理对膜污染的影响会根据膜的截留分子量产生不同，会加重对 400 Da 纳滤膜 的膜污染，减轻对 1 kDa 纳滤膜的膜污染。