【摘 要】
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二次供水作为“最后一公里”的供水,是城市给水网络中非常关键的一节,二次供水的水质优劣直接影响到居民的健康安全。目前我国二次供水的水质仍存在较多风险:一方面二次供水设施陈旧老化、供水设施设计不合理以及城市供水管网输配带入等原因,不可避免地造成二次供水用户端偶发性的水质污染问题;另一方面,随着人民生活水平的提高,居民对饮用水的品质也有更高的要求。但现有的二次供水系统基本不具备水质净化和保障功能,更无法
【基金项目】
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深圳市科技计划（KCXFZ20201221173602008）《二次供水水质安全保障与新型消毒副产物末端控制技术及设备研发》；
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二次供水作为“最后一公里”的供水,是城市给水网络中非常关键的一节,二次供水的水质优劣直接影响到居民的健康安全。目前我国二次供水的水质仍存在较多风险:一方面二次供水设施陈旧老化、供水设施设计不合理以及城市供水管网输配带入等原因,不可避免地造成二次供水用户端偶发性的水质污染问题;另一方面,随着人民生活水平的提高,居民对饮用水的品质也有更高的要求。但现有的二次供水系统基本不具备水质净化和保障功能,更无法提供高品质的饮用水,因此有必要针对二次供水水质问题探索出一套高效的水质保障工艺。本课题根据目前二次供水中的水质污染问题,提出利用活性炭和膜过滤水质保障工艺对二次供水中出现的常规污染物和新型污染物进行处理,并对组合工艺的去除效能和运行参数进行探究。针对活性炭和膜过滤单元,通过对常规污染物的去除实验优选出适用于二次供水的活性炭和纳滤膜。活性炭吸附实验结果表明:SH-Y椰壳活性炭的微孔数量丰富,对常规污染物有较好的吸附效果:对Pb2+的去除率为99.2%、Fe3+的去除率为74.4%、Cu2+的去除率为77.4%、Zn2+的去除率为53.7%、总有机碳的为去除率21.2%,综合吸附性能最佳,因此选择SH-Y活性炭作为后续活性炭单元填充用炭。超滤和纳滤膜对常规污染物的去除实验结果表明:纳滤膜（VNF2）对常规污染物有较高的截留率:对Pb2+的截留率为99.9%、Fe3+的截留率为94.0%、Cu2+的截留率为99.5%、Zn2+的截留率为99.6%、总有机碳的截留率为97.5%,可以有效保障饮用水水质安全,因此选择纳滤膜（VNF2）作为后续膜过滤单元用膜。之后对活性炭-纳滤组合工艺的去除效能和运行参数进行探究。实验结果显示:回收率对纳滤装置的去除效果影响较小;增大进水流量或提高进水污染物浓度会减弱活性炭过滤柱对常规污染物的吸附效果;而进水流量和进水浓度对纳滤装置的截留效果影响较小。对组合工艺的连续进水实验结果显示:在连续处理500 L进水中,该工艺可有效去除水中的常规污染物,出水污染物浓度为Pb2+＜0.1μg/L、Fe3+＜5μg/L、Cu2+＜0.03 mg/L、Zn2+＜0.2 mg/L、TOC＜0.35 mg/L均低于《生活饮用水水质标准》（DB4403/T60-2020）中的限值要求。对活性炭-纳滤组合装置的工艺参数及运行成本进行计算:活性炭过滤柱的停留时间为5 min,空床流速为24m/h,纳滤装置的回收率为80%,在技术和经济上有较强的适用性。最后探究活性炭-纳滤组合工艺对嗅味物质土臭素（GSM）、二甲基异莰醇（2-MIB）和消毒副产物碘乙酸（IAA）的去除效能。实验结果显示:该组合工艺对新型特征污染物具有较好的去除效果,在进水浓度超标2倍的情况下连续处理500 L进水,活性炭-纳滤组合工艺出水污染物浓度为GSM＜0.2 ng/L、2-MIB＜0.2 ng/L、IAA＜0.02μg/L均低于《生活饮用水水质标准》（DB4403/T60-2020）中的限值要求,满足二次供水水质保障的需求。
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