面对普遍存在的微污染水源以及饮用水卫生标准的不断提高,炭砂滤池由于其改造的便利性以及对污染物去除能力的优越性,在水处理领域具有良好的应用前景。但炭砂滤池由于易堵塞、出水生物安全性难以保障等问题,还未广泛投入使用,炭砂滤池的优化运行是亟待深入研究的课题。然而目前对炭砂滤池的优化运行尤其是堵塞控制的研究还不够深入,大都仅停留在提升滤池出水水质的层面。因此,本课题建立了混凝沉淀-炭砂滤池反应器,使用颗粒计数技术和絮体影像检测识别技术对混凝沉淀-炭砂滤池工艺过程进行诊断分析,探讨优化炭砂滤池运行的对策,并通过对混凝工艺的强化来控制炭砂滤池的堵塞。本课题还基于分形理论,将混凝沉淀微观的絮体颗粒指标与炭砂滤池宏观的运行参数建立联系,解析了控制炭砂滤池堵塞的机制。使用颗粒计数仪对炭砂滤池的出水监测发现,炭砂滤池出水中2～5μm颗粒数占比较大,这个粒径范围的颗粒与“两虫”的存在关系密切。在炭砂滤池的运行过程中,颗粒数指标可以至少比浊度指标提前2 h预测炭砂滤池的穿透与堵塞,此外,使用颗粒数指标可以优化炭砂滤池初滤水的排放,保障炭砂滤池出水的安全性。沉后水2～5μm颗粒数与炭砂滤池滤层水头损失增长率即压力周期具有很强的线性关系,~2可以达到0.9792,相关性明显强于沉后水的颗粒总数、沉后水浊度与>5μm颗粒数,因此应将沉后水2～5μm的颗粒数作为强化混凝工艺对炭砂滤池堵塞控制的评价指标。强化混凝缓解炭砂滤池堵塞的试验中,PACL的最优投药量为20 mg/L,此时生成的絮体颗粒平均粒径最大、形状较规则,对应沉后水中2～5μm颗粒数最少,有机物浓度最低,炭砂滤池堵塞程度最低,水质与压力周期都得到有效延长。原水高岭土浓度从10 mg/L增至100 mg/L,有助于形成较大但结构较松散的絮体颗粒,对应沉后水的粒度分布也有所改善,炭砂滤池的堵塞得到缓解。原水腐殖酸浓度从3 mg/L增至8 mg/L,有助于形成较大且结构密实的絮体颗粒,对应沉后水2～5μm颗粒数减少,炭砂滤池的堵塞得到缓解,原水腐殖酸浓度超出这个范围（>10 mg/L）时,絮体颗粒的粒径和密实度都出现了降低,对应沉后水2～5μm颗粒数出现明显回升,会对炭砂滤池的运行造成不利影响。