随着我国原水水质的不断恶化和饮用水卫生标准的不断提高,传统的水处理工艺显然已经落后,越来越多的新型水处理工艺被研究使用。经研究发现在沉淀池后设置活性炭滤池和超滤组合工艺比单一的活性炭处理或超滤处理出水水质都有很大的提高。超滤可以很好的降低水的浊度,而活性炭具有极强的吸附性能,对水体中的有机物、色度等有较好的去除效果。但若将活性炭前置,可能导致活性炭负荷过大,减弱活性炭对有机物的去除能力,若将活性炭后置,超滤膜上的有机物污染势必会增大,还有可能存在漏炭问题。本文主要研究活性炭滤池和超滤组合工艺的单元顺序问题及工艺运行时的某些相关参数。本试验以参考山东省内三座水厂沉后水作为试验水样,并根据其浊度大小命名为低浊水、中浊水、高浊水。通过长时间运行两组超滤、活性炭单元顺序不同的工艺设备,根据出水水质、反冲洗废水浊度及活性炭和超滤膜的污染情况确定合适的单元组合工艺及其相应的工艺参数,并指导实际水厂的工程建设。在活性炭单元运行参数的优化中,反冲洗时间在8 min以上时,反冲洗废水浊度均达到3 NTU以下。处理低浊水和中浊水时,反冲洗周期对浊度的去除率影响不大,分别在85%、91%左右,但当反冲洗周期大于9 d时,对有机物的的去除率明显降低,处理高浊水时,反冲洗周期大于6 d时,对浊度及有机物的去除率都明显降低。在超滤单元的运行参数优化中,当选择较低产水流量150 L·h-1即膜通量为20.3 L/（m~2·h）时,两组工艺的出水水质较好且膜污染程度最轻。超滤单元进行反冲洗时,每1 h进行一次物理反洗,采用单独水冲的反洗方式。处理低浊水和中浊水时,当反洗滤速为正常滤速的2倍及2.5倍,时间达到180 s时,TMP恢复率达到较好的效果,基于省水原则,选择反洗滤速为2倍的正常滤速;处理高浊水时,当反洗滤速为正常滤速的2.5倍、时间达到180 s及反洗滤速为正常滤速的2倍、时间达到240 s,TMP恢复率达到较好的效果,基于省水原则及保证膜组件膜丝安全原则,选择反洗滤速为2倍的正常滤速反洗240 s。每6 d对超滤膜进行一次化学反洗,反洗药剂采用次氯酸钠。当处理低浊水和中浊水时,浸泡时间从1 h延长至2.5 h,对出水有机物的去除率影响并不明显,但时间达到2 h后,对浊度的去除率达到较好效果;当处理高浊水时,随着浸泡时间的延长,对浊度的去除率不断提高,但对有机物的去除率有所下降,综合考虑选择浸泡时间为2.5 h。在确定的工艺参数条件下运行设备,经过一个周期的试验,得出了两种工艺处理低浊水、中浊水、高浊水三种水样的处理结果。在“超滤+炭滤”组合工艺中,对三种水样的浊度去除率分别为90.76%、95.15%、98.20%,大于2μm颗粒数的去除率分别为93.39%、97.01%、98.68%,CODMn的去除率分别为45.06%、48.90%、70.94%,TOC的去除率分别为36.85%、42.46%、68.80%。在“炭滤+超滤”组合工艺中,对三种水样的浊度去除率分别为92.40%、96.03%、98.65%,大于2μm颗粒数的去除率分别为96.03%、98.35%、99.32%,CODMn的去除率分别为49.24%、52.20%、70.74%,TOC的去除率分别为41.41%、46.16%、68.65%。两种工艺对UV254的去除率相当。“炭滤+超滤”组合工艺的跨膜压差在针对同一水样时要低于“超滤+炭滤”组合工艺,“炭滤+超滤”组合工艺的活性炭碘值虽然下降较快,但仍在合理使用范围内。综合考虑利用超滤/活性炭滤池组合工艺处理微污染原水时,将活性炭滤池置于超滤之前,效果更理想。根据试验结果,指导实际水厂扩建工程增加“炭滤+超滤”组合工艺,建设完成后对浊度的去除率达到94.02%,相比于原工艺增长了20.36%,对＞2μm颗粒数的去除率达到96.11%,相比于原工艺增长了27.99%,对CODMn的去除率达到50.34%,相比于原工艺增长了35.56%,对TOC的去除率达到42.54%,相比于原工艺增长了21.02%。在90天的运行过程中,超滤膜的跨膜压差增加了4.27KPa,变化较小且不超过膜组件所能承受的最高压力。活性炭碘值稳定在800 mg·g-1左右,在可使用范围内。本水厂增加“炭滤+超滤”组合工艺后不仅保证了水质水量,工程效益也十分显著。