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课题组在前期研究中,开发了粉末活性炭(PAC)四级逆流吸附-微滤组合工艺去除反渗透浓水中的有机污染物。本研究将该工艺用于城镇污水处理厂的深度处理,以较低的PAC投加量来实现二级出水中有机物浓度的降低。通过实验研究计算出了四级逆流吸附投炭量,确定了该工艺技术应用的基本参数和运行条件,缓解了膜污染问题。采用烧杯实验研究PAC对城镇污水处理厂二级出水中有机物的吸附特性,分别以DOC和UV254表征的有机物均较好地符合Langmuir吸附等温式,60 min基本可达到吸附平衡。基于Langmuir吸附等温式,提出了PAC四级逆流吸附-微滤组合工艺处理二级出水中有机物的计算方法,可用于预测PAC的投量以及处理出水中有机物浓度。设计了PAC四级逆流吸附-微滤组合工艺处理二级出水的实验并验证了计算方法;结果表明,DOC去除率为50%时,组合工艺出水中DOC和UV254的实测值和计算值的相对误差分别为1.7%和4.9%。PAC四级逆流吸附-微滤组合工艺可节约一定量的PAC:在DOC去除率为50%时,四级逆流吸附所需的PAC投量分别为二级逆流吸附和单级吸附的89.4%和68.3%。试验存在严重的膜污染现象,处理水量达到691.2 L/m2时,膜比通量(SF)急剧下降了79.59%。基于对膜污染现象的分析,排除DOC及硬度污染是主要原因,浓差极化及滤饼层阻力占总膜阻力的70.3%,考虑PAC及原水中悬浮物形成的滤饼层是SF迅速下降的原因。为了缓解膜污染现象,采用投加FeCl3的方式,利用絮凝作用,使PAC和水中悬浮物沉降地更加完全,降低滤饼层厚度。结果表明:加入10 mg/L FeCl3后,处理水量1209.6 L/m2,SF下降了49.90%;加入20 mg/L FeCl3后,处理水量1504.8 L/m2,SF下降了47.02%,此后SF继续缓慢地下降,反应器能够稳定运行。另外,FeCl3的投加对有机物处理效果有积极的作用,组合工艺中出水DOC和UV254的浓度均有不同程度的降低。