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膜法饮用水处理工艺以其优异的性能逐渐应用在实际饮用水处理工程中,但滤饼层引起的膜污染始终是影响该工艺的瓶颈。混凝以其成本较低、效果良好等优点成为膜前常用预处理工艺。目前常见的混凝-超滤工艺主要有以下几个类型:传统膜组合工艺、直接过滤膜组合工艺和一体式膜组合工艺。但无论何种组合工艺,膜组件始终静置于膜池,致使絮体形成的滤饼层逐渐成为主要污染方式。因此,利用絮体松散的特性,在一体式工艺基础上提出了利用膜池内膜组件螺旋运动调控滤饼层,进而减缓膜污染的方法。结果表明,尽管腐殖质(HA)本身易引起严重膜污染,第12天20 mg·L-1 HA导致的跨膜压差(TMP)急剧增至61.1 kPa,但注入13 mmol·L-1铁盐或铝盐絮体后,膜污染程度降低,运行第12天TMP分别降至28.4 kPa和38.2 kPa。当膜组件以24 rpm螺旋高度为1cm往复运动时,基于絮体的松散滤饼层变薄,膜污染程度进一步降低,运行12天后TMP分别降至9.1 kPa和11.5 kPa。膜组件螺旋距离和进水pH通过改变滤饼层厚度和絮体性质,成为影响膜滤行为的重要因素。计算流体力学结果表明,螺旋高度越大,超滤膜表面剪切力越大。此时滤饼层越薄,膜污染程度也越低。铁盐絮体密度相对较大,膜组件旋转时容易远离膜表面,无法有效保护超滤膜,HA去除率较低。而铝盐絮体由于密度小,膜组件旋转时离心作用对其影响不明显,仍能紧密吸附于超滤膜表面,对HA有较好地去除效果。此外,无论铁盐或铝盐絮体,对HA有好的去除效果。在此基础上,采用南水北调水(北京段)考察该工艺实用性。仅原水过膜时膜污染严重,运行8天后TMP急剧增至82.1 kPa。将铁盐或铝盐絮体以13 mmol·L-1注入膜池,调节进水p H为6.0,同时膜组件以24 rpm螺旋高度1cm往复运动,滤饼层厚度变薄,膜污染程度显著降低。运行12天后TMP分别为31.5 kPa和14.2 kPa。进一步表明一体式混凝-膜滤旋转组合工艺具有良好地应用前景,尤其铝盐存在时。