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以超滤膜为核心的短流程净水工艺,自2008年问世以来受到供水行业的普遍关注,一些专家、学者甚至将其提到“第三代净水工艺”的高度。一时间各种超滤膜组合净水工艺相继出现,但膜污染及膜清洗等引发的水质问题也对其生存提出挑战。因此,基于最新提出的在线化学强化反冲洗(Chemical enhanced backwash,CEB)技术,本文研究内容对保障膜工艺出水水质,乃至推动净水工艺持续进步具有积极意义。本文采用不同超滤膜组合工艺装置处理实际原水,研究膜表面物质的变化规律。通过调控反洗时间、反洗药剂浓度、反洗周期、反洗流量等参数,研究确定CEB后典型副产物(Chemically enhanced blackwash by products,CEBBPs)及变化特征。进而探讨CEB调控参数与膜清洗效果之间的关系,并采用单因素与响应面试验确定最佳化学清洗参数,建立CEB优化调控模型并实现膜清洗技术的优化。提出膜出水健康风险评价方法,评价水中典型CEBBPs对人类健康的影响。Al/UF和PAC/UF工艺中膜外污染物的NOM含量要高于UF和O3/UF中污染物的NOM含量。三种预处理方式(混凝、吸附、氧化)可以降低大分子有机物在膜孔内的积聚,但是对于小分子有机物作用较小。在CEB后组合工艺Al/UF、PAC/UF以及O3/UF膜出水中检测到的CEBBPs分别有21种、18种以及22种。通过响应面二次模型,可得到Al/UF膜清洗优化方案为:反洗时间为4min、反洗药剂浓度为29mg/L、反洗周期为60min、反洗流量为23L/(m2·h);同样方法也可得到PAC/UF和O3/UF优化方案。根据优化方案运行参数并对CEB后膜出水进行健康风险评价。结果表明,O3/UF组合工艺CEB后出水虽不能引起非癌症类健康风险,但将引起癌症类健康风险,而Al/UF和PAC/UF膜出水并不能引起两类健康风险。由O3/Al/UF和O3/PAC/UF的运行效能可知,O3可以提高Al/UF和PAC/UF组合工艺处理效率,并进一步降低膜污染。由清洗参数可知,在相同时间段内进入O3/PAC/UF反应器中的清洗药剂总量要高于O3/Al/UF,所以反应器中生成的CEBBPs浓度要偏高。O3/Al/UF和O3/PAC/UF组合工艺CEB后膜出水并不能引起非癌症类健康风险,也不会引起癌症类健康风险。