本文以含微污染有机物十二烷基苯磺酸钠(SDBS)的高岭土悬浊液为研究对象,投加聚合铝PAC与纳米SiO2,借助在线显微摄像技术与分形理论,探讨了纳米SiO2作为新型水处理剂的混凝作用、助凝效果以及形态学特性。结果表明：
　　 ⑴单独投加PAC时,微污染原水浊度的去除效果优于单独投加纳米SiO2的情况,而纳米SiO2有助于SDBS的去除。
　　 ⑵纳米SiO2适宜作为助凝剂。PAC与纳米SiO2联用,絮凝过程中,絮体分维值首先呈下降趋势,降至某一值后开始上升。当絮凝过程进行到一定阶段,分维值达最大,絮体结构的密实程度达最佳,对应的孔隙率最小,沉降效果最好,上清液浊度最低。
　　 ⑶原水低浊度条件下(6NTU),分形维数值与剩余浊度没有表现出良好的相关性,此时将分形维数值作为评价絮凝效果指标不妥；当原水浊度为20NTU和80NTU时,分形维数值随剩余浊度的变化明显,分形维数值是反映絮凝过程中絮体形态的一个有效指标。
　　 ⑷合适的PAC与纳米SiO2组合方式与投加顺序依次是:PAC前40 s投加纳米SiO2<两者同时投加　　 ⑸纳米SiO2对PAC去除浊度的助凝效果:pH=7时,存在一个最佳临界投加量比例:SiO2:PAC=1:3；pH=9时,纳米SiO2存在一个最佳投加阈值:1～5 mg/L。纳米SiO2投加量增加,SDBS的去除率上升,酸性环境下SDBS去除率比中性及碱性环境下高。
　　 ⑹随着纳米SiO2投药量的升高(5mg/L→10 mg/L→15 mg/L),pH=5时,絮体二维分维值一直增大:1.032→1.112→1.177,絮体粒径也一直增大:164mm→192mm→272mm；pH=7时,絮体二维分维值先增大后减小:1.274→1.485→1.406,絮体粒径逐渐增大:176mm→306mm→400mm；pH=9时,絮体二维分维值变化及絮体粒径变化与pH=7时相似,二维分维值先增大后减小:1.231→1.269→1.210,絮体粒径随纳米SiO2投药量升高而增大:317mm→412mm→431mm。相同纳米SiO2投药量下,二维分维值:pH=7时最大,pH=9时次之,pH=5时最小；絮体粒径:pH=9时最大,pH=7时次之,pH=5时最小。
　　 ⑺合理的纳米SiO2投加量范围内,浊度去除率x与SDBS去除率y基本呈直线关系变化,pH=5时,关系式为:y=0.8877x+9.5002；pH=7时,关系式为:y=6.1545x-560.18；pH=9时,关系式为:y=29.783x-2881.89；以上三式相关系数均在0.8以上。
　　 ⑻含SDBS微污染原水经粉末活性炭处理后,剩余浊度可降低至0.74NTU,SDBS去除率可达32％,药剂成本为0.104元/吨;同性质原水经纳米SiO2处理后,剩余浊度可降低至0.52NTU以下,SDBS去除率可达34％以上,药剂成本为0.144元/吨；考虑到人体健康的因素以及由于未来生活质量的提高,对给水质量的要求越来越高,通过技术及经济比较,在给水行业使用纳米SiO2代替粉末活性炭制水是可行的。