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随着我国社会经济的快速发展和城市化进程加快,水资源短缺、水环境污染、水生态受损等问题日益突出。陶瓷膜作为一种新型膜材料,因其具有通量大、化学稳定性好、机械强度高等特点,已成为膜法水处理技术领域的研究热点。但在陶瓷膜的实际使用过程中,膜污染引起的通量下降、操作成本提高是阻碍陶瓷膜技术推广的重要原因。因此,本课题在结合陶瓷膜膜污染机理研究的基础上,以化学清洗的两个关键变量清洗浓度和清洗时间交叉构建清洗强度这一核心研究对象,以清洗强度优化为核心研究内容,以清洗后膜通量恢复率和其增量、跨膜压差恢复率和其下降量等多元化因素为衡量指标,开展基于清洗强度优化的平板陶瓷膜高效清洗技术研究,以期为保障陶瓷膜稳定运行、延长膜使用寿命、降低运行成本提供技术支撑。研究表明,本试验所用平板陶瓷膜自身具有良好的水处理特性,在26KPa操作压力下,其清水通量可达464.83L/（m~2·h）。以初始运行通量58.40L/（m~2·h）、过滤时间10min、间歇时间1 min、总曝气强度2L/min、水力反冲洗强度100ml/min、冲洗时间为20s、膜清洗前污染极限通量20L/（m~2·h）的运行工况运行陶瓷膜反应器处理二级出水,结合微观表征和过滤模型分析揭示了陶瓷膜污染机理;通过EDS和FTIR对比分析了原水和污染层的元素及官能团组成,结果表明本试验中造成平板陶瓷膜污染的有机污染物以醇酚类、饱和烃类化合物为主,N、P、Si、Fe、Ca、Mn、Al等无机物也是膜污染的重要组成部分;依据达西定律过滤模型分析了本试验条件下膜污染的阻力组成及其分布情况,结果表明,膜孔内阻力和凝胶层阻力对陶瓷膜过滤性能影响最大,总共占总阻力的78%以上。结合陶瓷膜污染机理,本研究针对性地考察了六种化学清洗剂:H2SO4、Na OH、Na Cl O、EDTA-Na2、SDS、OP-10。试验优化了各清洗剂的最佳清洗浓度和清洗时间,进而确定了各种清洗剂的最佳清洗强度。试验结果表明,H2SO4的最佳清洗强度为p H=2.50的浓度下浸泡2h;Na OH的最佳清洗强度为p H=11.00的浓度下浸泡2h;Na Cl O的最佳清洗强度为c=0.15%的浓度下浸泡2.5h,洗液p H大约为12.39;EDTA-Na2的最佳清洗强度为c=0.6%的浓度下浸泡2.5h;SDS的最佳清洗强度为5倍自身临界胶束浓度（CMC）下浸泡2.5h;OP-10的最佳清洗强度为4倍自身临界胶束浓度（CMC）下浸泡2.5h。污染后的陶瓷膜经以上六种清洗剂在各自的最佳清洗强度下清洗,膜通量和跨膜压差恢复率可分别达到43.52%和9.84%、69.54%和19.82%、98.96%和97.42%、58.98%和5.74%、72.16%和22.35%、50.93%和13.15%。试验进一步考察了六种清洗剂在各自最佳清洗强度下,两两分步组合对污染膜的清洗效果。结果表明,药剂组合分步清洗效果并非均优于单一药剂单步清洗效果,组合清洗效果与清洗剂使用顺序相关,不同清洗顺序对清洗效果影响较大。对比分析了各清洗组合下清洗后膜通量恢复率和跨膜压差恢复率,并结合长期运行清洗效率及SEM-EDS、接触角微观表征,确定先EDTA-Na2后Na Cl O、先Na Cl O后SDS、先Na Cl O后OP-10三种组合清洗为本试验条件下较优清洗方式,经这三种清洗方式清洗后的陶瓷污染膜各自的通量恢复率和跨膜压差恢复率分别为:105.46%和100%、103.51%和100%、99.14%和98.24%。本试验预测了经三种较优清洗方式清洗后的平板陶瓷膜的使用寿命,分别得出经先EDTA-Na2后Na Cl O、先Na Cl O后OP-10、先Na Cl O后SDS循环清洗后的平板陶瓷膜的预期寿命分别为:0.78年、0.90年和4.91年。进而确定最佳化学清洗方案为先Na Cl O后SDS。最后,试验跟踪考察了在最佳化学清洗方案下,循环清洗长期运行处理二级出水的平板陶瓷膜的处理效能。试验结果表明,经最佳化学清洗方案循环清洗后的平板陶瓷膜对CODcr、氨氮、浊度和色度去除效果均能保持稳定,其中平板陶瓷膜对氨氮去除率在8.14%～16.37%之间,对CODcr的去除率在32.28%-64.58%之间,对浊度和色度的去除效果十分显著,对浊度的去除率在92.29%-96.24%之间,出水浊度均低于0.5NTU,对色度的去除率在92.88%-96.63%之间,出水色度均低于0.020A。验证了本试验筛选出的清洗方案的可行性与可靠性。