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传统基于化学药剂的饮用水净化工艺难以解决饮用水微量污染物问题，尽可能不用或少用化学药剂成为饮用水净化技术发展的重要方向。因此，膜技术被逐渐应用于水处理工艺中。然而，长流程的混凝-沉淀-超滤膜工艺不仅占地面积相对较大，且往往膜污染严重。基于此，混凝后直接过膜的短流程工艺及一体式吸附剂-膜工艺逐渐成为研究重点。针对微污染水源及特殊污染物，本论文分别研究了短流程工艺和一体式吸附剂-膜工艺的污染行为，尤其是生物污染的机理与成因。 针对微污染水源，首先考查了短流程工艺中铝盐混凝剂与铁盐混凝剂处理微污染地表水时的膜污染行为。结果表明与投加铁盐（以铁计0.05M）相比，投加铝盐（以铝计0.05M）运行60天后，滤饼层中具有强降解蛋白质和多糖能力的拟杆菌（Bacteroidetes）和疣微菌（Verrucomicrobia）丰度较高，此时滤饼层中胞外聚合物浓度为铁盐滤饼层中的72.4％，因而，膜污染程度相对较低。 投加铝盐混凝剂时进一步经过紫外预处理(180μW/cm2)，由于紫外线具有灭菌效能，运行60天后发现膜池中微生物的死亡/存活比率由39.9％/60.1％升高至66.4％/33.6％。此时，经过紫外预处理后，滤饼层中胞外聚合物浓度为未经紫外预处理时的76.5％，膜污染程度进一步减缓。然而，由于紫外预处理不具有持续抑菌能力，膜池中微生物的生长环境区别较小，因此运行60天后膜池中微生物群落结构无显著性差异。 与臭氧、高锰酸钾等强氧化剂相比，过氧化氢不仅消毒作用温和，对膜的损伤小，而且最终产物为水与氧气，安全环保。因此，进一步考察了投加铝盐并经过氧化氢(0.5mM)预处理时的膜生物污染。运行60天后发现，经过过氧化氢预处理后膜池水中微生物的死亡/存活比率进一步升高至70.3％/29.7％，同时滤饼层中对蛋白质和多糖具有强降解能力的拟杆菌（Bacteroidetes）和疣微菌（Verrucomicrobia）丰度较高，此时滤饼层中胞外聚合物浓度进一步降低至未处理时的72.6％，膜污染程度也进一步降低。运行60天后，跨膜压差仅增至27.8kPa，而无过氧化氢预处理时，跨膜压差则高达43.8kPa。此外，双向电泳结果表明，过氧化氢处理后对滤饼层中占比较大的蛋白质组分几乎无影响，表明过氧化氢预处理后蛋白质未分解。 此外，针对饮用水中锑(Sb(Ⅴ))的去除问题，考察了占地面积进一步减小的一体式吸附-膜工艺运行效能。为克服传统颗粒型吸附剂引起的膜表面损伤，将混凝剂水解形成的松散絮体直接注入膜池。相比一体式铝盐絮体-膜工艺，一体式铁盐絮体-膜工艺不仅去除Sb(Ⅴ)效率高，且滤饼层中胞外聚合物浓度较低，膜污染程度也较低。尽管铁盐絮体注入频率、曝气强度、溶液pH等因素能不同程度地影响Sb(Ⅴ)去除效率及膜污染程度，但絮体连续注入，尤其酸性pH条件时能显著提高Sb(Ⅴ)去除率并减缓膜污染。在此条件下，长期运行100天后，不仅Sb(Ⅴ)能稳定去除，出水锑浓度均低于1μg/L，且跨膜压差增长缓慢。排泥周期越长，滤饼层厚且疏松，跨膜压差进一步减缓。与短流程膜工艺一致，高通量测序结果表明，细菌是滤饼层中主要微生物，尤其是变形菌（Proteobacteria）丰度较高。但由于进水水质不同，一体式膜除锑工艺时滤饼层中放线菌（Actinobacteria）丰度较高，而对蛋白质和多糖具有强降解能力的拟杆菌（Bacteroidetes）和疣微菌（Verrucomicrobia）丰度较低。