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随着社会的发展和生活水平的提高,人们对饮用水要求越来越严格。而由于南方地区气候环境特点,微生物极易孳生以及穿透滤池,从而威胁到饮用水的微生物安全。膜工艺以其对浊度、颗粒数、微生物极佳的截留作用,受到越来越多的关注。本课题研究了超滤膜作为深度处理最后一道屏障的处理效果和运行情况,以及针对南方特殊水质变化及应对冲击负荷的表现,最后在不同条件下对超滤膜表面性质变化进行机理性研究。通过中试装置长期的运行结果表明,经过炭砂滤池预处理,减轻了超滤膜单元的有机物,浊度等负荷,超滤膜后浊度稳定在0.07-0.08NTU, 2μm以上颗粒数小于10个/mL,浮游动物未检出,藻类小于5万个藻细胞/L,保证了产水的生物安全性,解决了南方地区高温期生物暴发影响出水的问题。经过一年的运行,超滤膜跨膜压上升了6kPa左右,膜比通量下降了1 L/(m~2·h·kPa),设备运行十分稳定。在中试研究中发现影响超滤膜的以下因素:在90min的过滤周期内,超滤膜对与各项水质指标的去除变化不大,膜比通量下降了0.2L/(m~2·h·kPa);随着过滤通量的增加,较大颗粒在高通量条件下更难通过,有机物的去除效果随通量增加而略有增加,通量增加40 L/(m~2·h),膜比通量降低了0.4 L/(m2·h·kPa);在低pH值进水条件下,超滤膜更易去除浊度及有机物质,中性条件下膜比通量高出0.3-0.4 L/(m~2·h·kPa);不经炭砂滤池预处理,出水指标有所升高,且比通量下降0.1 L/(m~2·h·kPa)。在小试研究中,不同条件下超滤膜表面接触角及粗糙度有所变化,发现随着过滤的进行,超滤膜表面污染物的吸附分两个过程,首先是膜孔内部的污染,这会导致超滤膜接触角增大,即亲水性下降,粗糙度增加,污染物更易吸附其上;然后是滤饼层的形成,这层滤饼层随着过滤的进行而变得厚重,接触角反而开始因为污染物质的亲水性而下降,粗糙度的增加也有所缓慢。