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湖泊和水库水是典型的低浊微污染饮用水水源,由于颗粒物浓度低、颗粒尺寸小和碰撞和聚集效率低,从而导致混凝处理效果差。近年来,污泥回流工艺广泛用于生产实践,该工艺不仅可以减少净水厂生产废水的排放,并且可以减少药剂的投加量,从而减少污泥量,降低污泥处置费用。因此,污泥回流工艺成为近年来研究的热点。本论文研究了聚合氯化铝、氯化铝、氯化铁、聚合硫酸铁对低浊微污染水的处理效果,并考察粉末活性炭和聚丙烯酰胺(PAM)对聚合氯化铝的助凝效果。结果表明:在高投加量下,氯化铁、聚合硫酸铁混凝效果明显优于聚合氯化铝、氯化铝。粉末活性炭可以有效提高有机物的去除率,而聚丙烯酰胺(PAM)对浊度的去除更为有效。研究了聚合氯化铝水解形态对污泥回流效果的影响,并考察了铁盐混凝剂的回流效果。并通过考察浊度、有机物、污泥回流比、回流位置对于污泥回流效果的影响,并对污泥回流工艺进行优化。结果表明:与常规工艺相比,以电中和为主要混凝机理的PAC20(高Alb含量),在污泥回流后,出水浊度升高,由于PFS和Fe Cl3有较强的吸附架桥能力,使得出水浊度降低,聚合氯化铝中的Alc有利于改善污泥回流效果,污泥回流工艺不能提高溶解性有机物的去除率。总溶解性残余铝含量与混凝过程中Ala的含量有直接的关联并且污泥回流并没有造成残余铝的富集。当污泥回流位置在混凝剂投加之前时,其混凝效果明显优于其他回流位置,当污泥回流倍数为0.5时,出水浊度最低,随着回流倍数的增加会导致出水浊度的升高甚至比未回流时出水浊度还高。通过图像在线采集系统对絮体进行实时观测,主要研究了聚合氯化铝水解形态及铝盐和铁盐污泥回流对絮体形成、破碎再絮凝的影响。研究表明:含Alb含量高的PAC20絮体的生长速度慢且形成絮体的粒径小,不利于絮体的沉降,但絮体的强度大,结构密实,水解后Alc含量高的药剂,由于分子量较大,架桥能力强,形成絮体的粒径较大,但絮体絮体强度低。污泥回流后絮体发生了破碎,其絮体结果发生了破坏,再絮凝能力下降,破碎的絮体通过混凝剂的吸附架桥作用,才能够使其重新聚集在一起。与常规工艺相比,污泥回流后絮体的强度降低,絮体恢复因子与混凝剂有关,絮体的恢复因子与污泥回流对浊度的去除效果有较好的相关性。