中国水资源问题主要体现在水资源短缺、水环境污染等方面。为解决北方地区,特别是华北平原水资源短缺,我国实施了南水北调工程。位于南水北调东线末端的大屯水库存在氟化物和硫酸盐超标问题,影响周边地区的饮用水安全供给,因此,水源引自大屯水库的山东省德州市武城县瑞源水厂急需在常规水处理基础上,进行除氟和脱盐。去除氟化物和硫酸盐的方法主要包括吸附法、生物化学法、化学沉淀法、电化学法、膜分离法等。基于膜分离法可以较为彻底地去除氟化物和硫酸盐,不会产生其他副产物的优势,本论文主要研究超滤-反渗透双膜法在除氟脱盐中的应用。研究目的是通过小试试验考察超滤-反渗透双膜系统对氟化物、硫酸盐去除效果及系统的运行稳定性。试验探究双膜法的最佳运行参数,可以为后期实际工程提供数据支撑。本研究取得了以下结论:首先,改变超滤系统操作条件,研究了不同的膜通量、过滤周期对超滤系统的跨膜压差、渗透率的影响。试验结果显示,超滤系统在膜通量为65 L/(m~2?h)下,过滤周期为40 min时,淤积密度指数(以下简称SDI值)小于2.5,说明出水可以满足下一级反渗透进水的要求,运行效果相对较好。然后,超滤-反渗透系统进行正交试验,改变系统操作条件,研究了不同进水压力,温度,p H对超滤-反渗透系统的膜通量、除氟率、脱盐率的影响。确定了双膜系统去除氟化物和硫酸盐的最优操作条件:温度在7～13℃,进水压力1.30 MPa,PH 8.0。此条件下的产水膜通量均值为16.16 L/(m~2·h),除氟率均值为96.18%,脱盐率均值为98.48%。进水压力是影响膜通量、除氟率、脱盐率的主要因素,进水水压增大,除氟率、脱盐率、膜通量都增大,进水压力在1.30 MPa时最大。最后,以小试试验运行效果及数据作为瑞源水厂双膜系统处理氟化物和硫酸盐超标的数据支撑,再结合膜厂家多年经验,设计“超滤系统+反渗透系统”车间。运行期间对超滤和反渗透系统出水进行检测,主要研究氟化物和硫酸盐出水浓度,数据显示反渗透系统氟离子去除率在92%以上,脱盐率在98%以上,实际工程运行效果良好。