水资源的利用与保护已经成为人们关注的热点,饮用水的保护更是人们关心的焦点。由于污染的扩散和加重,众多河流生活用水及自来水厂的水源受到污染,水中有机物、氨氮和硝酸盐氮、藻类及毒素、浮游动物等污染物的含量和种类不断增多,严重影响了饮用水水质。去除水中的污染物是非常复杂的工作,水中悬浮物的组成极为复杂,如各种微细的粘土矿物质、合成有机物、腐殖质、油和藻类物质等。细微粘土矿物质作为一种吸附力较强的载体,表面常附着各种有毒重金属离子、有机污染物、病原细菌、油等污染物。这些污染物的存在不仅对人体健康具有直接或潜在的毒害作用,如天然水体中的腐殖质、藻类物质,在水净化处理的氯消毒过程中,可与氯形成氯代烃类致癌物质,而且还严重恶化处理水质条件,增加处理难度。尤其是在当前大规模的城市给水、混凝和过滤处理过程中,造成沉淀池絮体上浮、滤池易穿透、导致出水水质下降、运行费用增加等困难。因此,如何净化和改善这类微污染水源,成为人们关注的焦点。
在自来水厂净化工艺中,混凝技术占有重要地位,在过去的几十年间,人们对混凝机理及其工艺过程进行了大量的深入研究与阐述。其理论研究已从定性描述发展到半定量或定量模型及模式;其工艺适用范围、出水水质及处理效能方面也都得到很大扩展与提高。但大量实践结果已表明,目前采用传统的常规处理工艺已无法有效去除水中这些细微污染物,试验研究和实际生产表明,受污染水源水经常规工艺处理只能去除水中有机物20%~30%,且因溶解性有机物存在,不利于破坏胶体的稳定性而使常规工艺对原水浊度去除效果也明显下降(仅为50%~60%)。因此,在深入研究传统的常规工艺机理,提高传统水处理效能的基础上,研究发展新型高效、经济的水处理工艺技术,一直是当前国内外水处理领域中的研究课题。