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二级出水深度处理后回用是缓解当前水资源紧张的重要措施,同时也是降低水体污染的有效方法。由于具有组件化、出水水质好、流程简单、适应性强、操作方便等特点,反渗透膜滤工艺在二级出水深度回用中具备一定的优势。但二级出水成分复杂,反渗透膜在运行过程中的污染问题不仅降低了系统运行的经济性,而且影响运行的稳定性及效果。本论文以印染废水二级处理出水为研究对象,开展反渗透膜滤过程中的膜污染特性及机理研究,并探讨几种预处理方法(软化、离子交换与超滤)对膜污染的影响。主要研究内容和结论如下:(1)对某印染企业二级出水经聚合氯化铝絮凝、过滤处理后水样,采用化学和仪器等多种分析方法对水质进行了系统分析表征。研究结果表明,该水样为高含盐量微硬度水,水样中溶解性有机物(EfOM)以疏水酸物质(HPO-A)含量最高,达57.07%,其次为亲水物质(HPI),占18.37%;溶解性有机物分子量分布区间较宽,以小分子物质居多,其中分子量小于1k占27.42%,1k-10k占33.97%,10k-100k占29.88%,大于100k为8.73%;三维荧光分析结果表明有机物主要成分为多糖类、芳香蛋白类以及腐殖酸、富里酸类,定量分析表明蛋白质含量多于多糖类。(2)通过对絮凝预处理后的印染二级出水直接进行膜滤实验,研究了反渗透膜过滤特性及膜污染的主要成因。研究发现,絮凝预处理后的印染二级出水直接进行膜滤,会对反渗透膜造成明显的污染,40小时后膜相对通量下降87.14%,且污染的可逆性极差,DOC和电导率去除率分别从运行初始阶段的99.96%和97.46%降至94.88%和94.54%。通过对不同pH的水样(pH值分别为8.65、7.65和5.89)的膜滤实验及膜表面进行SEM-EDS等分析表明,膜表面污染不仅包括无机盐结垢污染和有机物污染,还包括了钙离子与有机物形成的络合污染,其中无机结垢污染较有机物污染严重,且可逆性也较差。三维荧光、红外分析以及膜面污染物定量分析表明,膜表面无机污染成分是碳酸钙,有机污染物主要是蛋白类、多糖类和疏水酸,其中蛋白类含量高于多糖。(3)研究了软化、磁性离子交换树脂吸附和超滤等预处理方法对二级出水中污染物的去除特性及对反渗透膜污染的影响。研究结果表明,软化预处理能使膜污染降低62.07%,同时污染的可逆性也有所提高。“软化-磁性离子交换树脂”和“软化-超滤”两种组合预处理工艺对于膜污染有很好的缓解,膜污染可分别由87.14%降低至15.23%和15.60%,同时,膜污染可逆性能有所提高。磁性离子交换树脂优先去除蛋白类、小分子有机物,超滤优先去除多糖类和大分子有机物;前者对于亲疏水物质均有较好去除率,后者则对疏水性物质去除率更高。超滤预处理工艺膜表面有机污染物的主要成分为蛋白类,而磁性树脂预处理工艺膜表面有机污染物的主要成分为多糖类,但两者污染物都以亲水性化合物和疏水酸为主。