1 前言

腐植酸是由C、H、O、N、S等元素组成的有机高分子化合物^[1]。据统计报道，腐植酸在淡水中的含量一般为1~40mg/L。饮用水源水中腐植酸含量过高会引起各种各样的环境问题，同时会给人类的健康造成严重危害。腐植酸在水体中会水解，产生的水解物质会使水体发臭，并使水体着色。自来水在氯化消毒过程中，腐植酸会与消毒剂发生反应，最终产生卤化物，其中三氯甲烷类物质（THMs）是强致癌物质^[2]。应桂英等^[3]对腐植酸与软骨损伤的关系综述中认为，引发大骨节病的主要原因就是饮水中腐植酸中毒。这些环境与健康问题的产生，使得我们不得不重视对水中腐植酸的去除。因此，本课题旨在研究对水中腐植酸混凝去除的机理，并运用磁化技术这一较新领域来研究拓展。

2 混凝法研究现状

2.1 混凝剂PAC简介

聚合氯化铝，简称PAC，是一种无机高分子混凝剂。它是介于AlCl₃和Al(OH)₃ 之间的一种水溶性无机高分子聚合物，化学通式为[Al₂(OH)_nCl_6-n]_m其中m代表聚合程度，n表示PAC产品的中性程度，即它是一系列该种无机聚合物的总称^[4]。PAC作为混凝剂较之其他混凝剂有着一定的优点，混凝时形成矾花快，沉淀性能好，有着较宽的适用pH范围等。

2.2 PAC的混凝机理

PAC混凝去除有机物的机理主要包括胶体状天然有机物的电中和作用，以及吸附与金属氢氧化物表面上的共沉作用。胶体状天然有机物的混凝主要依靠压缩双电层、电中和吸附架桥或混凝剂沉淀的网捕等。强化混凝去除天然有机物，其去除率的大小受混凝剂的种类和性质、混凝剂的投加量以及pH值等因素的影响。混凝剂水解产物压缩胶体颗粒的扩散层，达到胶体脱稳而相互聚结，或通过高分子混凝剂吸附架桥作用，使胶体吸附黏结，并最终沉淀去除。

2.3混凝处理腐植酸

目前去除腐植酸的方法主要是混凝沉淀法、吸附法、氧化法等，其中，混凝沉淀法高效、稳定、应用广泛。腐植酸是带有负电荷的弱酸性胶体，混凝处理方法可以有效去除胶体物质以及部分有机物，所以对水中腐植酸的去除也大都采用的是混凝方法。混凝剂大都采用的是Al盐和Fe盐。本课题研究的是腐植酸的混凝机理，以下对混凝法作综述。

周勤^[5~7]等相继研究了硫酸铝、聚硅硫酸铝（PASS）以及聚合氯化铝（PAC）对给水中腐植酸的混凝处理。各个实验表明，腐植酸的含量，pH值，投药量等都会影响原水中腐植酸的去除效果。其中pH值是影响混凝处理效果的主要因素。有研究表明，温度对腐植酸的去除并无明显影响，而添加电解质如CaCl₂等有助于提高混凝效果。