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采用膜孔径为0.01μm的柱式中空纤维内压式超滤膜，对不同水质期滦河原水进行中试研究，考察了不同水质期稳定运行工况下柱式膜处理工艺对污染物的去除效果。研究表明，柱式膜系统对浊度和颗粒物具有卓越的去除效果。工艺出水在一个完整的水文年内浊度≤0.10NTU的保障率为98.9％，原水浊度和运行条件的变化对膜工艺的出水浊度没有明显影响。膜系统出水有机物指标合格，膜系统可以完全去除藻类，对Fe3+的截留性能也很好，但在饮用水膜处理中必须增加消毒工艺。
试验表明膜柱内膜丝破损是造成膜出水颗粒计数增高的主要原因。在膜丝完好状态下，粒径大于2μm的颗粒能够得到很好的去除。
中试对柱式膜系统在滦河原水三个水质期的运行参数分别进行了优化。从有机物的去除效果、跨膜压差的变化趋势等综合考虑，确定了滦河水不同水质期膜工艺最佳运行参数，包括最佳混凝剂投量、最佳混凝反应时间、最佳膜通量、过滤周期和反洗时间。中试研究还证明混凝和预氯化这两种预处理方式都可以强化膜对有机物的去除，并且具有协同作用。
本研究将膜处理工艺与常规处理工艺除污染效果进行了比较。膜法处理工艺投加相对较少的混凝剂就可达到出水水质要求。膜法处理工艺与混凝预处理工艺相结合，对浊度、色度、CODMn和铁的去除效果均好于常规处理工艺。同等工程规模情况下，膜系统运行成本略高于常规工艺。