混凝作为一种经济高效的技术被广泛应用于水处理中。铝盐和铁盐是目前的主流混凝剂。近几十年来，钛盐作为传统无机混凝剂的潜在替代品受到了广泛的关注。钛混凝剂絮体大、沉降快、出水残留金属浓度低且无毒害，混凝污泥还可以实现资源化利用，有望克服传统铁、铝盐混凝剂在水处理应用中存在的毒性、色度及膜污染等问题。一百多年来，钛混凝剂经历了从简单钛盐到聚合钛盐，从单一钛盐到复合多功能钛盐的研究发展历程。
近些年来，张淑娟教授课题组围绕钛混凝剂的开发与应用取得了阶段性进展。课题组前期通过溶胶凝胶法成功开发了钛干凝胶混凝剂（TXC），克服了钛盐混凝剂聚合度低、出水pH低、储存不稳定等问题。TXC在浊度、有机物、藻类、细菌、重金属等污染物的混凝去除中均表现出优异的性能，相关成果已被ES&T (10.1021/acs.est.6b03321)、WR (10.1016/j.watres.2017.10.066; 10.1016/j.watres.2017.12.081)、SPT (10.1016/j.seppur.2018.10.038)等刊物报道。
本文对钛混凝剂的发展历史、水解行为、混凝机制以及在水/废水处理中的研究现状和应用场景展开了全面的综述与展望。基于钛混凝剂从开发制备、表征、应用到处置的整个生命周期分析，总结了钛混凝剂的主要发展瓶颈和对策：1）改进现有方法以实现高聚合度钛混凝剂的稳定快速制备；2）深入表征钛混凝剂聚合度及活性物种；3）根据钛混凝剂的优势选择合适的应用场景，如低温低浊水处理、低残留物要求的膜前预处理、含砷水/废水处理等；4）提高钛的循环利用率。上述认识对于推动钛混凝剂在水处理中的应用具有一定的参考价值。
论文以“Potential of titanium coagulants for water and wastewater treatment: Current status and future perspectives”为题于9月4日在线发表于Chemical Engineering Journal(10.1016/j.cej.2020.126837)。论文第一作者为博士研究生甘永海，通讯作者为张淑娟教授。本研究得到了江苏省重点研发计划(BE2018702)和国家重点研发计划(2019YFC0408302)的资助。