混凝作为净水厂的重要工艺单元,混凝过程直接关系着出水水质,影响着净水厂的制水成本。随着南水北调水源成为北京市饮用水的主要供水水源,需要根据现有的水源特点,兼顾净水厂各工艺单元运行,提高混凝的智能化水平,优化混凝工艺,实现保证水质安全、降低药耗的目的。本文利用J水厂中试基地,研究残余铝在全流程的变化规律,基于此确立不同时期的建议投药方式。并利用中试工艺系统在线监测数据建立混凝投药模型,形成混凝投药智能控制系统。并且根据水源在低温期极低浊的特性,充分利用全工艺流程去除效果,优化混凝剂量,研究预臭氧在低温期的强化混凝作用。主要研究内容与结论如下:（1）对残余铝在净水工艺全流程的变化规律分析发现,沉淀池出水的悬浮态铝易被后续滤池工艺去除,但滤池工艺对溶解铝去除效果较差,所以沉淀池出水中溶解铝的含量是控制出水残余铝的关键因素。（2）双药投加能够降低沉淀池出水中溶解铝含量,改善出水水质,实验期间使出水残余铝降低至107.30μg/L以下。对低温期和高温期单/双药投加下的出水残余铝进行比较,发现相同投加量下低温期沉淀池出水中溶解铝含量较高温期低19.6%以上,即低温期残余铝超标风险较低,可能与低温期的较低p H和温度有关。低温期可合理选择单/双药投加方式,但高温高藻期须采用双药投加,否则会导致铝的超标。（3）利用中试系统在线监测数据,建立随机森林投药模型与XGBoost投药模型,比较发现XGBoost预测表现较好。基于XGBoost算法,比较两种建模方法,最后选择将氯化铁投药模型预测值作为聚合氯化铝投药模型输入,建立了聚合氯化铝与氯化铁双药投加模型。基于模型构建混凝投药智能控制系统,在该系统控制投药下,实验周期内药耗降低约21.4%,活性炭滤池出水浊度稳定在0.033 NTU以下。（4）研究了低温低浊期混凝投药对出水水质的影响,确定了单独投加聚合氯化铝的建议投加量为15 mg/L,双药投加的建议投加量为聚合氯化铝投加12 mg/L和氯化铁投加7.0 mg/L,该投加量下,既充分利用了各工艺单元的处理能力,满足了出水水质要求,又节省了混凝剂消耗。（5）研究了低温低浊期预臭氧强化混凝技术,预臭氧能够降低砂滤池出水浊度与水头损失（运行24 h）,且对UV254也有较好的强化去除作用。宜采用0.2 mg/L-0.9mg/L的臭氧剂量。