本试验采用水滑石/超滤组合工艺对模拟水样进行处理,对组合工艺水处理效果进行试验研究。主要的研究内容包括:PVDF超滤膜直接超滤对模拟水样的处理效果、曝气对PVDF超滤膜水处理效果的影响、运行条件改变对组合工艺水处理效果的影响、响应曲面法优化运行条件。试验中发现超滤膜对浊度具有良好的去除效果,去除率始终保持在96%以上。超滤膜对水中有机物具有去除能力,对UV254和TOC的平均去除率为22.7%和34.3%,但对水中氨氮和Mn2+、Cl-和Cr6+等小分子和溶解性物质的去除效果较差。曝气对氨氮、UV254、TOC和Mn2+的去除率有提高作用,曝气处理后氨氮、UV254、TOC和Mn2+的平均去除率分别提高了10.0%、9.1%、8.0%和10.4%,对Cl-和Cr6+的去除率则提升较小。单因素试验中,水滑石吸附剂的投加对氨氮、UV254、TOC、Cl-和Cr6+起到了良好的吸附作用,随着吸附剂的加入,组合工艺对氨氮、UV254、TOC、Cl-和Cr6+的最大去除率分别能达到61.3%、86.4%、75.3%、65.1%和96.8%,不过水滑石的投加对Mn2+的去除作用有限。随着运行时间的增长,组合工艺对氨氮、UV254、TOC、Cl-和Cr6+的去除率先升高后降低。曝气量的变化对于氨氮、Cl-和Cr6+的去除效果影响很小,曝气量增大对UV254和TOC的去除则有提高作用。反洗水量的增加有助于缓解膜污染,随着反洗水量增加组合工艺对氨氮和TOC的去除效率都有提升,对UV254的去除效果则始终很好,Mn2+、Cl-和Cr6+的去除率则随反洗水量的增大先升高后降低。通过Box-Behnken Design模型对氨氮和TOC去除的运行条件进行优化分析的结果表明,吸附剂量为283.09mg/L、运行时间为49.61min、反洗水量为112.43L/h时,对氨氮去除率最高,能达到73.77%。吸附剂量为387.10mg/L、运行时间为36.80min、反洗水量为145.71L/h时,对氨氮去除率最高,能达到76.55%。通过试验可知,水滑石/超滤组合工艺对浊度、氨氮、UV254、TOC、Cl-和Cr6+有良好的去除效果,超滤出水均能满足生活饮用水标准对这几项指标的要求。对Mn2+的去除效果稍差。该组合工艺的试验装置简便,操作简单,占地面积小,对微污染地下水能起到良好的净化作用,是适合在农村地区推广的地下水净化工艺。