在给水处理中,絮凝的效果直接影响着后续处理如沉淀、过滤等工艺单元的处理效果。关于絮凝的理论基础在国外研究得比较多。但在过去的研究中,人们大都是将水中的胶体颗粒抽象为球形,用己有的胶体化学理论去加以解释并在理论推导中引入颗粒系数加以修正,这与实际实验所观察到的现象有较大的差别,从理论上说是很不完善的。本课题以水中腐殖酸有机物和高岭土颗粒为去除对象,采用流动电流检测器、在线电子摄像设备对铝盐絮体的动态絮凝形态变化过程进行了在线检测和分析。并设计了大量实验,分别对硫酸铝和聚合氯化铝(PAC)絮凝剂,在变化水力条件和投药量的基础上分析了絮凝过程中的流动电流值和絮体分形维数变化规律。实验结果表明:在本实验的各种条件下,絮体的分形维数都在1.2~1.8之间,且数据点的相关性很好,说明絮体的形成具有“分形”特征。与流动电流变化值联合分析表明:硫酸铝絮凝剂以压缩双电层和电中和为主要作用机理,絮凝效果受胶体电位变化影响较大;而聚合氯化铝(PAC)絮凝剂同时伴随有电中和与吸附-架桥作用,絮凝效果受絮体形态变化影响较大。同时把颗粒检测技术应用到絮凝动态过程的检测中,研究了不同实验条件下絮凝各阶段的颗粒分布情况。通过实验表明:颗粒计数器能够较好表现出絮凝过程中的粒径分布变化。同时得出慢搅后期的颗粒总数变化与絮凝效果的相关性很好,利用颗粒计数设备能够反映沉后水水质的情况。首次把分形理论引入到絮体颗粒分析中,利用粒度分布函数来计算絮凝过程中的分形维数,验证了絮凝过程中絮体的粒径分布同样存在分形特征,求解出的粒度分形维数同样能很好的反映絮凝效果的变化。