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微污染水源水中生物可降解有机碳和藻类影响了供水水质和饮水安全，有些藻类释放的藻毒素不但具有毒性，还增大了饮用水的致突变几率，现有的水厂常规处理工艺无法满足微污染水源水的处理要求。因此研究开发除藻并保证生物稳定性的给水技术，对于实现提高水质和安全供水，具有重要的实际意义。研究发现包括微滤(MF)和超滤(UF)在内的低压操作膜技术在去除浊度、细菌、有机物等颗粒物效果很好，随着国产UF膜价格的下降及技术的成熟，超滤膜技术已成为给水处理领域的热点技术之一。
本课题主要是从超滤膜处理长江源水去除藻细胞和藻毒素，并保证生物稳定性的方向展开研究。为有针对性地提出行之有效的深度处理方法，本文首先系统研究了常规处理工艺对微污染常规指标和生物稳定性指标的去除和给水输送系统中生物稳定性的变化规律，在此基础上深入探讨了超滤技术对生物稳定性指标和藻细胞、藻毒素的去除特性，以及膜运行的最佳工况和污染控制技术。
通过调研分析了北河口水厂现有的净水工艺中各项微污染常规有机物指标的变化与去除规律，系统研究了给水输送系统生物稳定性的变化规律及影响因素。发现水厂常规处理工艺对DOC、UV254等微污染常规有机物指标去除效果较好，但对BDOC的去除率仅为27.4～58.1％，出水生物不稳定，给水输送系统中细菌容易迅速滋生，水质安全性下降。需增设深度处理装置降低出厂水BDOC的含量，保障饮用水生物稳定性。
研究了常规处理工艺和超滤工艺对有机物的去除特性。针对北河口水厂原水、常规工艺出水及超滤出水，采用有机物分子量分布的手段分析各水质中几种有机物指标的分子量分布规律发现：水厂原水主要以相对分子质量＜1KDa和＞30KDa的有机物为主。常规处理工艺对相对分子量＞30KDa的有机物去除效果最好，但出水中分子量＜1KDa的DOC仍很高，而超滤则能去除82.1%的小分子有机物。因此膜技术作为深度处理装置，能有效保证原水中各分子量有机物的去除效果，保证出水稳定。
针对水厂砂滤出水、实验室配置的含藻水，采用二级超滤工艺进行试验研究。通过改变膜的操作压力、运行时间等操作条件，深入探讨了膜技术对微污染常规指标和BDOC、藻类和藻毒素的处理效果和影响因素，结果表明：当进水藻细胞浓度为1～30个.mLˉ1之间，UF-1膜操作压力在0.05～0.08MPa时，UF-1出水均不含藻；UF-2出水CODMn、UV254和DOC浓度分别低于1.2mg.L-1、0.04cm-1和0.6mg.L-1:当UF-2膜操作压力在0.25～0.3MPa之间，进水MC、BDOC浓度分别在10.125μg.L-1和2.4mg.L-1以内时，对MC、BDOC的去除率分别为93.1%和80%左右，出水MC-LR和BDOC均低于饮用水卫生标准的建议限值。
利用DesignExpert软件，采用响应面曲线法模拟研究UF-2的最佳操作参数，确定了研究参数对运行效果影响的强弱次序为：操作压力＞膜通量＞运行时间，UF-2最佳运行工况为：操作压力=0.30MPa，膜通量为17.5L/(m2.h)，运行时间为80min。同时通过电镜扫描对膜面污染进行定性分析，并提出了“H2O2洗-酸洗法”作为本试验的膜清洗方法。