腐殖酸广泛存在于各类地表水环境中,是一类大分子有机混合物,结构组成极其复杂,在常规的水处理工艺过程中难以去除。同时,它还是诸多消毒副产物的前驱物,因此在饮用水的净化处理中,以腐殖酸等为代表的有机物的强化去除受到了越来越多的关注。研究者所在课题组通过前期研究发现,紫外光照既能将水源中的腐殖酸等有机物直接矿化,又能够在后续的混凝过程中起到很好的促进腐殖酸脱稳沉淀的作用。为揭示紫外辐射对腐殖酸类污染物在后续混凝过程的促进原理,本文系统考察了紫外辐射处理后,腐殖酸溶液理化性质的变化规律,以及这些物化性质上的变化对HA混凝性能的影响特征,得到的主要结论如下:(1)紫外辐射处理后,腐殖酸溶液的物理化学性质,包括溶液pH值,总有机碳浓度(TOC),色度,粘度和腐殖酸的亲疏水性均发生了不同程度的变化。其中,溶液的pH、色度和粘度有所降低,而腐殖酸分子中亲水性组分所占的比重增加,这可能与光照后小分子有机酸的形成有关。(2)溶液pH环境对腐殖酸的光化学反应过程存在重要影响。当溶液pH由7.0增至9.0时,紫外辐射处理后,腐殖酸溶液中TOC的残余量将由17.46增至18.54 mg/L。可知,中性和偏酸性环境有利于腐殖酸的矿化分解,紫外光对其分子结构的破坏能力也相对较强。此外,紫外辐射过程中溶液pH值的降低也将提升腐殖酸的混凝去除效率。(3)Fe2+浓度的存在,可显著改善腐殖酸的混凝效果。溶液中不存在铁离子时,腐殖酸经紫外辐射+混凝联合处理后的去除率为40.6%;当溶液中铁离子的浓度为0.020 mmol/L时,相同条件下TOC的去除率为45.28%。当铁离子浓度为0.1mmol/L时,腐殖酸的去除率可增至84.02%。(4)与溶液pH和其他水质条件不同,紫外辐射处理后溶液粘度的变化对腐殖酸混凝效果的影响相对较小。随着辐射时间的增加,溶液温度略有上升,这可能是溶液粘度出现下降的主要原因。因而,在后续的混凝反应过程中,随着体系温度逐渐恢复正常,其对混凝的影响较弱。(5)紫外辐射后腐殖酸分子的亲水性略有上升,未光照时亲水性组分所占比例为17.34%,光照0.5h时亲水性组分所占比例为28.64%,光照2h后亲水组分所占比例为32.87%,光照2.5h后,亲水性组分所占比例为39.11%。疏水组分所占比重的变化不大。进一步研究表明,与疏水性组分相比,亲水性组分难以通过混凝去除。综上可知,紫外辐射对腐殖酸溶液的物化性质有着显著影响。同时,尽管腐殖酸自身的亲水性略有增强,这些物化性质的变化,包括溶液pH下降、温度略有上升和粘度的下降,均对腐殖酸的混凝性能具有一定的促进作用。这可能是除腐殖酸自身结构外,其在后续混凝过程中具有强化去除效果的重要原因。