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活化硅酸(PS)的成分为硅酸钠,作为助凝剂使用时,对人体无毒且其价格较低。然而,PS聚合度及稳定性均不如有机助凝剂,这在一定程度上限制了其推广应用。本研究通过向活化过程中已酸化的硅酸钠溶液中加入一定量TiCl4的方法来制备具有更高聚合度及稳定性的助凝剂聚硅酸钛(PTS)。并首次研究了活化温度对PTS助凝性能的影响。结果表明:随着活化温度由15℃增高至40℃,形成的PTS在水中分散物的粒径由11.09μm增大至13.5μm,而Zeta电位由-15m V降低至-17.5mV。同时,在较高活化温度(40℃)条件下,研究了金属钛对PS的影响。通过对粒径、Zeta电位及红外光谱分析可知,金属钛参与并提高了PS的聚合反应速度,生成PTS助凝剂的聚合度及Zeta电位均高于PS。在上述基础上将制备的PTS与Al2(SO4)3配合使用,系统地研究了不同水质条件下低温低浊水的混凝处理效果。结果表明:在较少Al2(SO4)3投量(2mg Al/L)条件下,投加适量PTS(7.5mg SiO2/L)时原液的浊度去除率就以高达95%以上,沉淀残留浊度小于0.5NTU。本研究还采用与上述相同的投药量,对以超纯水为基质的配制水样进行了混凝除浊研究。结果表明:当溶液pH≤6.0时,助凝剂PS的助凝效果略好于PTS;当pH≥7.0时,PTS的助凝效果均优于PS,其中pH=8.0时,PTS与PS助凝效果的差别最大;而对于以自来水为基质的配置水样,PTS的助凝效果均优于PS,且在pH=6、7和8的条件下,使用助凝剂PTS时原水浊度去除率分别为66.7%、91.0%、81.5%,较使用PS时分别提高了3.1%、7.6%、6.6%。系统化地试验结果表明,对中性或偏碱性的低温低浊水进行混凝处理时,助凝剂的加入能显著提高原水的除浊效果,且PTS的助凝效果均优于PS。同时,在混凝除低温水中腐殖酸的试验中,以混凝出水的DOC和UV254作为评价PTS与PS助凝效果优劣的指标。结果表明,PTS是比PS更有效的低温水处理助凝剂,其能明显提高对原水中DOC的去除率。当原水pH=6、Al2(SO4)3混凝剂投加量为4mg Al/L、PTS助凝剂按Si/Al=1的比例投加时,原水中UV254的去除率高达90%以上,出水DOC最低(2.031mg/L以下),去除率高达79.69%。此外,在上述最佳混凝除腐殖酸的投药量条件下,探究两种助凝剂对消毒副产物生成量的影响。结果表明:在pH=58范围内,助凝剂(PTS或PS)与Al2(SO4)3配合使用均能起到降低消毒副产物(TCAA和DCAA)生成量的效果,且PTS的效果优于PS。