1、納米二氧化鈦顆粒(TiO2 nanoparticles，TiO2-NPs)是水處理最常使用的納米材料之一，大量TiO2-NPs隨生產(chǎn)使用直接或間接進(jìn)入天然水體中，對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生影響。腐殖酸是天然水體中最普遍存在的有機(jī)污染物，進(jìn)入水體中的TiO2-NPs與HA發(fā)生復(fù)雜的相互作用。超濾膜技術(shù)被廣泛應(yīng)用于水處理領(lǐng)域，混凝預(yù)處理作為一種有效減輕膜污染的手段，可以大大延長超濾膜技術(shù)的使用壽命。論文采用實(shí)驗(yàn)室自制的聚合硫酸鐵（PFS）作為混凝劑，通

2、過探究不同投加量、pH、攪拌程序、Ca2+濃度條件下，混凝-超濾聯(lián)用工藝處理 HA-T復(fù)合污染物的出水效果，并根據(jù)混凝過程中形成的絮體特性與超濾膜通量變化情況，對(duì)膜表面污染機(jī)理進(jìn)行解釋。主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下：
　?。?）分別對(duì)相同濃度HA和納米TiO2體系進(jìn)行粒度分布和Zeta電位表征，并進(jìn)行紫外-可將光光譜掃描、三維熒光光譜掃描、同步熒光光譜掃描，結(jié)果表明：HA在水體中的存在對(duì)TiO2-NPs體系的穩(wěn)定性有著非常重要的影響，具

3、體表現(xiàn)為HA的加入，使TiO2-NPs水溶液體系的有效粒徑減小，表面負(fù)電性增強(qiáng)。TiO2-NPs在水體中的存在對(duì)HA的結(jié)構(gòu)同樣有著非常重要的影響，具體表現(xiàn)為：TiO2-NPs的加入，使HA的UV-VIS吸光度大大增加，熒光基團(tuán)發(fā)生淬滅，且淬滅強(qiáng)度隨TiO2-NPs濃度的升高而增強(qiáng)，3DEEM掃描以SSF掃描光譜呈現(xiàn)出同樣的紅移趨勢。
　?。?）混凝劑投加量、pH、攪拌程序?qū)-UF聯(lián)用工藝處理HA-T復(fù)合污染物有重要影響。以PFS

4、為混凝劑時(shí)，PFS投加量為0.456mmol/L，pH=8（弱堿性），240rpm/min-2min，40rpm/min-18min，10rpm/min-10min三階段攪拌程序?yàn)镃-UF的最佳運(yùn)行條件。在此工況下，HA分子呈線性舒展?fàn)顟B(tài)，且與TiO2-NPs穩(wěn)定復(fù)合存在，此時(shí)混凝機(jī)理以吸附架橋和網(wǎng)捕卷掃為主，形成的絮體尺寸大，分形維數(shù)適宜，結(jié)構(gòu)疏松多孔且具備一定強(qiáng)度，膜表面濾餅層絮體以的大分子骨架結(jié)構(gòu)為主，且以不同角度交錯(cuò)連接，骨架間

5、空隙很大，滲透率高，末端標(biāo)準(zhǔn)化通量高，膜污染較輕。運(yùn)行絮體破碎-再生程序后，超濾膜通量發(fā)生大幅度下降，且膜污染隨著破碎強(qiáng)度的增加而加重。
　?。?）Ca2+對(duì)C-UF工藝處理HA-T復(fù)合污染物的影響效果主要與PFS投加量有關(guān)。低PFS（0.23mmol/L）投加量時(shí)，添加2mmol/L Ca2+可明顯提升出水水質(zhì)，減輕超濾膜表污染；最佳PFS（0.46mmol/L）投加量時(shí)，隨著Ca2+濃度的增加，C-UF出水水質(zhì)呈現(xiàn)略微增加而后

6、下降的趨勢，超濾膜污染加重；在高劑量（0.57mmol/L）PFS投加量情況下，隨著Ca2+濃度的增加，C-UF出水水質(zhì)呈現(xiàn)下降趨勢，超濾膜污染急劇加重。同時(shí)Ca2+可以顯著改變超濾膜表面濾餅層的絮體形態(tài)。在低PFS投加量時(shí)，投加Ca2+后其超濾膜表面由小顆粒絮體結(jié)構(gòu)變?yōu)槭杷啥嗫浊規(guī)в袑訝罱Y(jié)構(gòu)的大尺寸絮體，濾餅層結(jié)構(gòu)明顯呈海綿狀，孔隙分布均勻且密集，此時(shí)添加Ca2+可以有效減輕膜污染；在最佳PFS投加量和高PFS投加量時(shí)，投加Ca2+后

7、超濾膜表面濾餅層表面結(jié)構(gòu)變得更為密實(shí)，孔隙相對(duì)較少，結(jié)構(gòu)呈片狀或?qū)訝?，與未加Ca2+時(shí)的大分子骨架結(jié)構(gòu)有明顯不同，且隨Ca2+的增加濾餅層發(fā)生板結(jié)現(xiàn)象，膜污染加重。
　?。?）超濾膜表面污染機(jī)制主要與HA-T復(fù)合污染物性質(zhì)、絮體特性、Zeta電位有關(guān)?；炷齽┩都恿?、pH、攪拌程序及Ca2+濃度通過改變?cè)蠬A-T復(fù)合污染物性質(zhì)、混凝階段形成的絮體特性、出水Zeta電位值進(jìn)而影響C-UF聯(lián)用工藝的出水水質(zhì)及膜通量情況。在實(shí)驗(yàn)采用的