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本文以西北地区某水厂进厂原水为研究对象,在低温低浊、高温高浊、常温常浊的水质变动时期,通过中试实验,对气浮与沉淀中试工艺的运行参数、常规水质指标处理效果和消毒副产物控制效果进行分析研究。主要研究成果和结论如下:（1）通过对低温低浊原水水质时期气浮中试工艺进行优化研究,结果表明,混凝剂PAFC比FeCl3混凝效果好,且其水解后对原水pH值影响较小,选择PAFC做混凝剂更合适。气浮工艺回流比越大,对浊度、氨氮、CODMn、UV254、DOC的去除率就越大,综合考虑能耗和去除效果,认为该气浮中试系统溶气罐压力为0.4MPa、回流比为9.25%时处理效果最好。气浮工艺对有机物的去除效果的好坏主要取决于混凝剂的种类、混凝剂的投加量、回流比三类因素,而与机械絮凝池平均G值关系不大。对于西北地区低温低浊水,气浮工艺宜采用机械絮凝池平均G值为70s-1。排渣周期会影响气浮出水水质,该气浮中试系统的排渣周期为2.0h时,除浊效果最好。（2）通过对低温低浊以及高温高浊原水水质时期的气浮与沉淀中试工艺比较的研究,结果表明,对于西北地区低温低浊水质,混凝气浮工艺的除浊最佳平均G值为70s-1,而混凝沉淀工艺的除浊最佳平均G值为50s-1。当原水水质变化不大,气浮与沉淀工艺出水浊度均为1NTU左右时,混凝气浮工艺比混凝沉淀工艺的PAFC投加量要少约40%。冬春季节,相同混凝剂投药量条件下,对于氨氮的去除,混凝气浮工艺和混凝沉淀工艺去除效果均比较差,对于有机物的去除,混凝气浮工艺比混凝沉淀工艺去除效果要好。夏秋季节,当混凝剂与助凝剂添加量基本相同时,气浮工艺对原水处理效果不如沉淀工艺。对于我国西北地区,在新建低温、低浊水质的水处理厂或者对已有水厂进行改进时,可以优先考虑气浮工艺。（3）为了对预氧化条件进行优化并且控制消毒副产物的生成,对气浮与沉淀中试工艺进行高锰酸钾安全强化预氯化实验研究,结果表明,对于传统的沉淀和气浮工艺,高锰酸钾强化预氯化工艺能够有效地去除浊度,降低高锰酸盐指数和控制其他水质指标,保证出水水质;当助凝剂中高锰酸钾比例较低时,滤后水加氯72h后水样中水合三氯乙醛含量随前加氯量的增加而增加;当助凝剂中高锰酸钾比例较高时,滤后水加氯72h后水样中水合三氯乙醛含量随前加氯量的增加而减少;当前加氯量为0.4mg/L,助凝剂中高锰酸钾比例为1.0%时,对水合三氯乙醛的控制效果最佳且相对比较经济。既能有效地控制水中CH的形成,同时也可以更好地控制其他水质指标。