随着水源水不断恶化,常规给水处理工艺的处理效果已不能满足日益严格的饮用水水质标准的要求,膜分离技术被认为是“21世纪的水处理技术”,备受国内外关注。其中微滤膜和超滤膜去除浊度、细菌等颗粒物的效果好,而且操作压力低,具有更加辉煌的发展前景。本课题是采用微滤/超滤膜技术处理滦河水来生产饮用水的中试研究,主要研究内容有:有机物的强化去除、膜工艺运行参数的优化、膜污染的防治等。在中试研究的基础上,形成适合于微污染水处理的膜法饮水处理技术方案,为5000m3/d的膜法饮水处理示范工程提供设计依据和参考。中试研究结果表明,即使原水浊度变化较大,浸入式微滤膜工艺的出水浊度平均为0.09NTU,浊度≤0.1NTU的保证率可达到98%以上;原水中粒径大于2μm的颗粒数为11970个/ml,而膜出水中大于2μm的颗粒数仅为15个/ml,根据浊度和颗粒数,认为这种浸入式微滤膜工艺对贾第虫和隐孢子虫的去除是有效的。试验对滦河原水进行了溶解性有机物分子量分布的测定,发现原水中溶解性有机物主要集中在分子量小于1kDa的小分子区间内,这一点导致使用微滤膜直接过滤时有机物去除效果差,膜出水CODMn的去除率仅为30%。混凝(投加4mg/L三氯化铁)后CODMn的去除率提高了10.5%,再进行预氯化(投加2mg/L次氯酸钠,以有效氯计),CODMn的去除率又提高了9.0%。浸入式微滤膜工艺出水水质满足《生活饮用水水质标准》(GB5749-2006)的要求,而且浊度、微生物等指标远远低于规定的限值。膜工艺出水浊度、有机物、氯化物、铁等的含量均低于常规工艺出水,但对氨氮、蛋白性氮、亚硝酸氮和硬度的去除效果,膜工艺与常规工艺的差别不大。在优化运行参数时发现,增加过滤流量和延长过滤时间,都会加剧膜污染。混凝时三氯化铁投量为4mg/L,反应时间为6min,膜的过滤性能较好,而且发现使用聚合氯化铝时膜的过滤性能优于使用三氯化铁。在进行反洗参数的优化时发现,延长反洗时间和增大反洗水量可以提高反洗效果,减缓膜污染,但是在一定范围内作用不大,而反洗曝气对反洗效果很重要。浸入式微滤膜装置对进水水质的适应能力较强,反洗废水每5个运行周期排放一次时系统仍能保持稳定运行,而且出水水质较好。反洗废水每个运行周期排放一次时,系统的回收率为90.9%;每5个运行周期排放一次,回收率可以达到98.0%。当膜污染较严重时,需要对膜进行离线化学清洗,温度、清洗时间、药液浓度和清洗前膜的污染程度决定化学清洗效果,本试验化学清洗过程中先采用2%HCl酸洗3h,再采用1.5%NaOH和3500ppmNaClO的混合液碱洗8h,清洗效果较好。为了延缓膜污染本试验导入了一种在线强化化学清洗(EFM)操作,这种操作能够及时恢复膜的过滤性能,并且能延长化学清洗周期。