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南方部分城市面临水质性缺水的问题,水源水受到不同程度的微量有机物污染,本研究在G水厂现场搭建一套一级四段纳滤处理装置,以水厂传统净水工艺段出水为进水,研究了不同段纳滤出水水质的区别,并与现有的臭氧-生物活性炭深度处理工艺进行了比较,探讨了纳滤进一步提升该水厂出水水质的可能性,以期为自来水厂今后的升级改造提供技术参考。G水厂目前使用混凝沉淀-砂滤与双级臭氧-生物活性碳的耦合工艺。在2015年1月至10月分别检测了原水和各处理单元出水中常规水质指标、氯消毒副产物(4种三卤甲烷、9种卤乙酸)、16种多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbon,PAHs)、19种有机氯农药(Organochloride Pesticides,OCPs)浓度变化,并使用UMU-SOS实验检测了水质遗传毒性。结果表明,原水平均检出6种多环芳烃和7种有机氯农药,总浓度分别在50~100、20~40 ng·L-1之间,原水遗传毒性当量TEQ4-NQO约为100 ng·L-1;传统的净水工艺能有效去除常规指标,但对多环芳烃、有机氯农药的平均去除率均在20%以内,遗传毒性存在上升的趋势;臭氧-生物活性炭深度处理工艺对PAHs与OCPs的去除效果与进水浓度有关,1月、4月、6月对PAHs、OCPs的平均去除率为64.8%、50.6%,8月、10月进水浓度较低时,去除率均小于15%,同时臭氧-生物活性炭能显著去除原水遗传毒性效应,平均去除率在85%以上。在水厂内开展了处理规模为180 L·h-1的纳滤试验。纳滤装置由一支陶氏NF270-400与三支NF90-400膜组成,产水率为75%,共运行60天。结果显示,纳滤对常规水质指标与微量有机物有较好的去除效果,对混凝沉淀池出水中TOC和UV254的去除率在95%以上(出水TOC≤0.3 mg·L-1,UV254≤0.005 cm-1);对卤乙酸和三卤甲烷前体物、多环芳烃、有机氯农药的截留率分别在60%、85%、50%和95%左右,使用UMU遗传毒性测试的出水遗传毒性低于检出限,同时能有效改善出水口感。纳滤能有效截留相对分子质量300~500道尔顿以上的有机物,不同段纳滤膜对相对分子质量较大的消毒副产物前体物与有机氯农药的去除率未呈现明显差异,但对相对分子质量较小的多环芳烃去除效果存在较大局限性。初步设计一座3万t·d-1膜法深度处理水厂,不计土地成本与浓水处理成本,折算制水成本费用为0.993元/吨,远高于其他工艺制水成本,适合新建水厂及对出水水质要求较高的水厂。