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微塑料作为水环境中的新兴污染物之一,对水环境中重金属的迁移转化规律有显著影响,而混凝(CF)-超滤(UF)联用工艺由于其高效净水、可缓解膜污染等优势被广泛研究和应用。本研究首先借助吸附动力学、吸附等温模型及现代化表征技术研究了原生(PP-pris)及碱老化(PP-alka)聚丙烯微塑料对重金属Pb(Ⅱ)和Mn(Ⅱ)的携带作用,同时考察了微塑料在不同pH、共存离子、天然有机物和浊质颗粒条件下相应的赋存特征;基于上述研究,探究了微塑料的携带作用对CF-UF工艺去除重金属、浊度、腐殖酸和微塑料的影响;最后,研究了微塑料的老化状态、浓度及预吸附行为对CF-UF工艺絮体形态及膜污染调控机理的影响,继而综合评价微塑料与重金属的赋存作用及其在CF-UF工艺中的影响机制。通过研究PP-pris对Pb(Ⅱ)的携带效能及其对CF-UF工艺去除污染物的影响,发现Pb(Ⅱ)主要通过与PP-pris含氧官能团反应而完成吸附,两者之间的相互作用受环境中的pH、共存离子和天然有机物等因素的影响。对上述经过360 min吸附和未经吸附的水样进行CF-UF,探究了微塑料的预吸附行为对污染物去除率的影响,发现当水样中PP-pris浓度较低时,CF工艺本身即对Pb(Ⅱ)有较好的去除效果,高浓度PP-pris(高于0.5 g/L)对Pb(Ⅱ)的携带作用使混凝除Pb(Ⅱ)能力得到进一步提升。含有大量PP-pris的絮体密度相对较轻,沉降性能较差,因此吸附后混凝的实验组中CF-S阶段对浊度去除效果非常弱,出水浊度约为原水的14.95倍,超滤后可降至1.0 NTU以下;PP-pris在CF过程中将释放溶解性有机物,对CF-UF工艺产生较强的抑制作用,表现为随着其浓度的提高,出水UV254值显著增加,经预吸附的高浓度PP-pris实验组出水UV254值甚至提升至原水的2.33~4.16倍。基于称重法探究CF-UF各阶段对微塑料的去除率,发现CF-S工艺对低浓度PP-pris(0~0.5 g/L)去除率可达80%以上,但高浓度PP-pris(0.5~2.0 g/L)将抑制絮体的形成,继而失去对微塑料的去除能力,但UF工艺对各实验组中微塑料的去除率均可达到9 5%以上。相较于PP-pris,PP-alka对Mn(Ⅱ)有较好的吸附效果,两者之间主要由电子交换、络合或配位作用等机理主导,该过程同样受pH、共存离子和天然有机物等环境因素的影响较大。对上述经过360 min吸附和未经吸附水样进行CF-UF处理,发现Mn(Ⅱ)主要以自由离子形式存在,难以形成沉淀或氢氧络合胶体,且腐殖酸的空间位阻效应使Mn(Ⅱ)无法通过静电引力或络合作用被絮体捕获,因此PP-alka较好的携带性能并未改善CF-UF工艺对Mn(Ⅱ)的去除效果。低浓度PP-alka实验组CF-S工艺除浊效果优于PP-pris实验组,但经预吸附的微塑料进入CF工艺后更易与絮体结合,内部低密度微塑料(小于水)的含量随之提高,沉降性能显著下降,因此预吸附行为削弱了 CF-S工艺的对浊度的去除效果,而后续UF工艺通过截留作用仍可去除99%以上的浊质颗粒;CF-UF工艺对UV254的去除率随PP-alka浓度的增加而降低,但整体去除率均高于80%,并优于PP-pris实验组。CF-S工艺对0.5 g/L以下的PP-alka同样有较好的去除效果,但高于此浓度时CF-S工艺去除微塑料的能力有所下降,后续的UF工艺对其去除率可达95%以上。探讨了PP-pris、PP-alka与重金属的赋存作用对CF-UF工艺膜污染机制的影响,发现低浓度PP-pris(0~0.2 g/L)可促进絮体的成长,该絮体沉积于膜表面时可在一定程度上缓解膜污染,从而使超滤膜保持良好的过水性能。而高浓度PP-pris(0.2~2.0 g/L)在水处理过程中将释放大量的溶解性有机物,难以形成性能良好的絮体,该水样进入UF阶段时将形成较大的膜阻力,超滤膜的过水性能显著下降;与PP-p ris不同,絮体粒径随PP-alka浓度的增加而逐渐增大,高于0.2 g/L时絮体成长被抑制,但其粒径仍然远大于PP-pris实验组。值得注意的是,预吸附后进行混凝的PP-alka在各个浓度下中所形成的絮体粒径(d50=404~458 μm)均高于未添加微塑料的实验组(d50=346 μm),可以推测PP-alka在CF过程中相对均匀地分布于絮体内部,粒径和抗压缩性能随之增加。因此,含有PP-alka的絮体沉积于膜表面形成的滤饼层过水通道更多,所造成的膜阻力更小,可在一定程度上缓解膜污染。