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随着我国城市化建设的快速发展,近些年来,许多城市出现了水资源缺乏,水污染严重,城市内涝等问题。尤其是我国西南喀斯特岩溶石山区,其雨水资源丰富,但时空分布不均,水土流失严重,形成了典型的季节性缺水问题。近20年来,国家在西南喀斯特岩溶石山区修建了大量水窖,但是已有大量水窖出现了主要由浊度和微生物污染而导致的水质型缺水问题,造成人畜饮水困难。在此背景下,为充分利用雨水资源,以武汉市雨水进行模拟,构建雨水收集—复合垂直流人工湿地—微滤膜(RC-IVCW-MF)复合系统进行雨水深度净化小试研究,研究了复合垂直流人工湿地处理性能以及微滤膜深度处理性能,探讨了复合系统的除菌效果,以期为其实际工程应用提供有力支撑。本文通过试验研究,得到如下结论:(1)模拟系统采用武汉市30min后的雨水作为系统进水是比较合适的,雨水中CODcr、总磷、总氮、氨氮各项指标均值分别为21.12mg/L,0.11mg/L,6.53mg/L,1.24mg/L,总磷能达到《地表水环境质量标准》(GB 3828-2002)III类标准,总氮属于劣V类,氨氮、CODcr能达到IV类水质标准。(2)通过研究不同水力停留时间(HRT)下IVCW单元对雨水氨氮,总氮,总磷,CODcr的去除效果,发现12h为最优水力停留时间,此时氨氮、总氮、总磷、CODcr的去除率分别为62.16%,69.60%,46.52%和21.85%,氨氮、总磷、CODcr的出水水质能达到《地表水环境质量标准》(GB 3828-2002)III类水质标准;复合垂直流人工中氨氮和CODcr的去除率与进水浓度具有显著的相关性。(3)通过研究预处理方式对膜通量的影响,发现经过IVCW预处理后,可有效缓解膜通量的变化趋势;通过比较NaClO、1%HCl、NaClO和1%HCl交替反冲洗三种清洗方式对膜通量恢复的影响,发现NaClO和1%HCl交替反冲洗的清洗效果较好。(4)为探究微滤膜处理性能,研究了不同膜通量,不同连接方式对饮用水常规水质指标的处理效果。结果表明,随着膜通量的增加,CODMn和浊度去除率呈下降趋势,硫化物、氯化物、硬度、溶解性总固体浓度无明显变化,铝、铁、铜、锰、锌去除率的变化趋势不显著;串联微滤膜单元可增加CODMn和浊度的去除率,对硫化物、氯化物、硬度、溶解性总固体浓度的影响较小,能提高对铝、铁、铜、锰、锌的去除率,出水水质能达到《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2006)。(5)微滤膜单元可有效去除细菌和大肠杆菌;紫外消毒器对微滤膜单元出水中细菌、大肠杆菌的去除率为100%。