地下水是我国城镇地区居民的重要饮用水源。近年来,地下水的污染日益严重。更加不容乐观的是,地下水的污染物质呈现多元化、复杂化的趋势。 首次提出用纳滤膜净化受污染的地下水。对两种不同性质的地下水——浅层和深层的地下水,分别使用活性炭、石英砂、锰砂做为纳滤膜的预处理,研究了三种工艺的处理效果和膜的运行状况,并对膜污染形成原因进行了分析,提出了有效的清洗方法,最后进行了工程可行性的初步分析。 试验中以实际地下水为研究对象,地下水取自上海郊区的长宁、宝山、闵行、松江等地。对浅层地下水,活性炭-纳滤膜系统能有效去除原水中浊度、有机物、无机污染物和细菌等,色质联机分析结果也表明出水中有机物数目大大减少,出水水质能满足饮用净水水质指标的要求。分析了活性炭对天然有机物（NOM）的去除机理,并对纳滤膜出水的生物稳定性做了讨论。 对深层地下水,主要考察了石英砂-纳滤膜、锰砂-纳滤膜系统对铁、锰的去除。结果发现,石英砂-纳滤膜系统对铁的去除良好,但对锰的去除不够理想;而锰砂-纳滤膜对铁、锰都有良好的去除效果。对分别采用三种预处理时纳滤膜的通量下降速度做了比较,发现活性炭-纳滤膜系统下降最慢。 研究了操作压力、操作时间以及进水水温对纳滤膜的运行状况和分离性能的影响。用溶解-扩散模型解释了操作压力对膜通量、分离性能的变化的影响,与前人观点有所不同的是,随操作压力的增加对离子去除率降低;根据膜运行时间增加出现的膜通量下降、去除率降低的现象,揭示了运行时间对膜的影响规律;用溶解-扩散模型和Arrhenius方程就进水水温对膜的影响做了分析。 膜污染问题是制约膜的广泛应用的主要原因之一。通过推导得出了膜内和膜出水盐浓度预测模型,以及盐的浓差极化因子对膜通量影响的模型。又综合各项模型得出了膜通量随时间变化模型,与时间是呈指数关系变化的。对膜表面的垢体进行了扫描电镜和傅立叶红外一拉曼光谱分析,得出膜表面的垢体主要是CaCO₃和CaSO₄·2H₂O,也有少量有机物。通过对膜的几种清洗方法进行比较,发现使用酸、碱交替清洗能使旧膜恢复到新膜性能的90%以上,但长时间使用还是需要更换新膜。