中文摘要：

项目运用仪器分析、化学分析、光学在线监测、显微摄影与图像分析、数学模拟计算等方法，研究了腐殖酸混凝过程中不溶性微粒的形成及其聚集体的分形成长机制与凝聚控制。通过EA、HPLC、FT-IR、GC-MS、NMR分析，明确了天然腐殖酸的元素构成、碳氢环境及化学构成；通过IR、GC-MS、NMR、FS分析探明了腐殖酸与铝盐混凝剂及羟基的竞争配位，说明了腐殖酸与铝盐间的化学作用具有明显的选择性。研究指出腐殖酸分子与铝盐发生络合反应的点位主要是羧基和羟基官能团，在酸性条件下腐殖酸的活性点位主要是羧基类点位，而在中性以上pH范围内，两种点位均具有活性；通过显微摄影和图像分析，掌握不同化学条件下腐殖酸絮凝体粒径、形态、结构以及絮凝体强度的变化规律，建立了腐殖酸-金属盐的多层次凝聚模型；运用Smoluchowski基本原理，采用有限差分法对其进行了数值求解，指出了混凝过程中腐殖酸絮凝体的自我相似特性。研究中也提出了控制水中腐殖质类有机物的凝聚措施。研究工作在腐殖酸与铝盐的化学竞争、不溶性微粒的形成以及凝聚动力学模型建立等方面具有创新性。