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推进城市污水处理回用是缓解水资源短缺和建设节水型社会的重要手段。然而,广泛实施城市污水处理回用,首先要保证回用污水的安全性。城市污水处理厂进水成分较为复杂,即使经过二级处理,出水中仍含有大量的溶解性有机物(DOM),DOM在后续的氯消毒过程中可能导致潜在有害消毒副产物(DBPs)的生成。因此,DOM等特定有毒、有害物质的去除已经成为城市污水再利用亟待解决的难题之一。膜技术包括微滤(MF)、超滤(UF)、纳滤(NF)和反渗透(RO)技术等。膜技术是近年来广泛应用于城市污水深度处理的新技术,具有处理效果好、占地面积小等优点。为了保证出水水质同时减缓膜污染,通常将两种或两种以上的膜技术进行集成。目前,对于膜集成技术处理城市污水中DOM的特性和膜污染机理方面的研究较少。基于以上问题,本论文采用UF+RO膜集成技术处理城市污水处理厂二级出水,对FeCl3添加量、pH、膜前压力和回收率等工艺参数进行优化,考察最佳工艺参数条件下集成工艺对COD和DOC的去除效果。通过对工艺进水、UF膜和RO膜单元出水的DOM分别进行紫外-可见吸光度表征、分子量分布分析、亲疏水性分布分析及三维荧光光谱表征,分析集成工艺对DOM的去除机理,在此基础上,探讨DOM对UF+RO造成膜污染的机制。得出以下结论:(1)UF+RO膜集成工艺的最佳运行参数为:FeCl3添加量为40mg/L、进水pH值为8、UF膜前压力为0.04MPa、回收率为40%;RO膜前压力为0.3MPa、回收率为50%。UF+RO在此条件下对COD和DOC的去除率长期稳定在88.66%和80.78%以上。(2)UF+RO对特征DOM的截留主要在RO中。UF+RO对大分子DOM有接近100%的截留率,对小分子DOM也有极高的截留率。UF对疏水组分有一定的的截留率,亲水组分和过渡亲水组分几乎不被UF膜所截留,主要在RO中被分离。UF+RO主要以RO对富里酸类、腐殖酸类、酪氨酸类和色氨酸类起截留作用。UF+RO对各类DOM的截留率从大到小依次为腐殖酸类>富里酸类>酪氨酸类>色氨酸类。UF+RO出水中未被分离的DOM主要为小分子类,疏水类和蛋白质类的DOM。(3)含不饱和双键的DOM和具有芳香度的DOM是造成UF+RO工艺膜污染的主要物质,易导致消毒副产物THMs产生的DOM也是造成UF+RO膜污染的主要物质,腐殖质对UF+RO的膜污染主要作用在RO上。分子量小于1k的DOM、疏水性有机酸HPO-A和富里酸类DOM对UF+RO的膜污染贡献率较大。