混凝沉淀是饮用水和废水处理中常用的单元操作。无机铝盐和铁盐类混凝剂是目前使用最广泛的处理药剂，但是铝具有生物毒性，铁具有腐蚀性，对人体健康、生态环境和水处理设施存在潜在危害。因此，发展新型高效且能满足当代水和废水处理要求的无机混凝剂仍是水处理药剂领域的重要方向。
环境学院张淑娟教授利用乙酰丙酮调控溶胶－凝胶过程制备得到水溶性的钛凝胶混凝剂。这一新型混凝剂相比于四氯化钛和聚合氯化钛，混凝性能得到明显提升（Environmental Science & Technology，2016，50，9619-9626）。主要优势包括：药剂形态为固体，方便长时间存储与运输；絮体颗粒大、沉降速度快；适用投加量与溶液pH范围宽；克服了四氯化钛和聚合氯化钛混凝处理后出水溶液pH过低的问题。目前对无机混凝剂的改性方法主要是加碱预聚合，凝胶化这一新型制备方法，为无机混凝剂的改良提供了新的思路。
相比于现有的铁系和铝系混凝剂，钛凝胶混凝剂在应用于含藻水处理时（图1），具有如下优势：絮体生长速度快、除藻彻底、残留金属浓度低。此外，钛凝胶混凝剂在水解过程中释放出的乙酰丙酮在太阳光下可降解藻细胞破裂释放出的二级代谢物，特别是具有肝毒性的微囊藻毒素。经过钛凝胶混凝处理的出水对发光菌的急性毒性明显降低。钛凝胶混凝剂在除藻和控制藻类次级代谢产物方面的双重功能使之有潜力成为处理含藻水体的有效药剂，具有良好的应用前景。
图1. 钛凝胶混凝除藻示意图
这一科研成果于2017年10月30日在线发表于《Water Research》（https://doi.org/10.1016/j.watres.2017.10.066）。该研究工作的第一作者为博士研究生王晓萌，通讯作者为张淑娟教授。研究得到了国家自然科学基金（21522702、51378524）的资助和污染控制与资源化国家重点实验室的支持。
