水是人类赖以生存和发展的基础,随着社会发展以及人类活动的影响,水污染日益严重,水质安全逐渐受到人类重视。混凝工艺作为饮用水处理中最常见且最广泛的工艺,对于后续水处理中过滤以及沉淀有着重要的影响。为了提高混凝效果,节省混凝成本,本论文通过对不同组分水样进行混凝实验,了解原水水质性质对混凝处理过程的影响,开发新型混凝剂。此外根据调查结果,针对我国饮用水混凝处理过程中常出现的问题,研究了水质特性、不同铝系混凝剂,混凝剂混凝过程中浊度、絮体生成、有机物去除率以及处理后残余铝的影响。针对现有混凝剂中存在的劣势,对传统混凝剂AlCl₃和聚合氯化铝（PACl）进行Ca²⁺改性处理,分别对纯高岭土体系、纯腐殖酸体系以及腐殖酸蛋白质混合体系进行混凝实验。考察了浊度、有机物去除、余铝和形成絮体性质（粒径、强度因子、恢复因子和分形维数）,实验结果表明在纯颗粒物体系中,PACl（聚合氯化铝）和AlCl₃中加入的Ca²⁺对于浊度去除率无明显影响,在低投加量下能够有效降低沉后水中余铝浓度,AlCl₃做混凝剂,投加量0.10 mmol·L^-1时,沉后水余铝浓度从0.15mg·L^-1降低到0.10 mg·L^-1。在腐殖酸体系中,混凝剂中的钙离子可明显降低腐殖酸分子的负电荷,降低沉后水余铝浓度以及增大絮体粒径。对于腐殖酸与蛋白质体系,当投加量为0.16 mmol·L^-1时,使用含有Ca²⁺的PACl做混凝剂时,钙离子的存在使得平衡时絮体粒径增加了大约50μm,可明显改善絮体的沉降性。碱性条件（pH=8.5）下改性混凝剂沉后水中DOC浓度降低0.2⁰.6 mg·L^-1,余铝降低0.4⁰.7mg·L^-1。酸性条件（pH=5.5）下改性混凝剂沉后水DOC、余铝浓度无明显变化。混凝剂改性后,本研究取白洋淀坑塘污水（含有藻类、高氨氮、高磷水）进行混凝实验。对改性前后混凝剂混凝后浊度、余铝、氨氮、总磷、COD和DOC、絮体粒径、有机物去除等进行了分析,混凝剂投加量在0.08-0.12 mmol·L^-1改性后混凝剂处理效果明显,余铝去除量可提高0.3 mg·L^-1,氨氮去除量可提高0.4 mg·L^-1,总磷去除量提高0.2 mg·L^-1。改性后混凝剂混凝出水DOC和COD出现不同程度降低,混凝絮体粒径由于水中藻类影响,絮体粒径可以达到800-1000μm。混凝实验絮体破碎再生过程中发现,AlCl₃混凝剂生的絮体的强度因子、恢复因子变大,絮体结构更加稳定,沉降性能变好,PACl混凝剂生程絮体由于混凝剂自身性质作用,强度因子变大,絮体抗剪切能力变强,但恢复因子变小,再生能力变弱。有机物去除方面,由于混凝过程中混凝剂对水体中蛋白质特异性去除的原因,水体中主要残留有机物是腐殖酸,蛋白质含量不高。改性后混凝剂荧光响应值由3500降低至3000,有机物去除率明显变高。