地表水污染状况严重，水源水的水质不断恶化，微污染是城镇供水面临的普遍问题，常规给水处理工艺已经不能满足对饮用水水质的要求。近年来超滤技术在饮用水处理领域得到广泛应用，超滤组合工艺可以有效提高和保障饮用水的安全性，但超滤对溶解性有机物去除效果差和长期运行出现的膜污染问题一直是超滤工艺应用中亟待解决的技术难题。微污染水的超滤特性及膜污染控制研究对超滤在饮用水处理领域的大规模应用具有重要意义。　　本文采用试验室配水模拟微污染原水，进行了微污染水的超滤除污染特性研究，分析了造成膜污染的主要污染物种类和粒径范围;采用实际微污染原水进行了粉末活性炭/超滤（PAC/UF）工艺处理沉后水的膜污染控制效果的动态小试及动态中试研究，并利用生物活性炭/超滤工艺强化了污染物去除和膜污染控制效果，为改善超滤的溶解性有机物去除效能及膜污染控制提供了技术支持。　　采用吸附、过滤和混凝-沉淀三种方式处理微污染原水，通过有机物指标、颗粒物指标和比通量的关系分析主要膜污染物质，试验结果表明有机物浓度不是决定膜通量下降程度的主要因素，颗粒粒径分布及含量对膜污染程度有重要影响。污染物粒径对膜污染特性影响研究表明，粒径大于1.2μm的污染物对比通量基本没有影响，100kDa～0.45μm的污染物造成的膜污染阻力最大，同时单位有机碳(TOC)100kDa～0.45μm的污染物造成的膜污染阻力最大，该部分物质的主要成分是蛋白质类物质，而粒径较小的腐殖酸类物质对超滤膜污染影响较小。阳离子对腐殖酸的超滤特性影响研究表明，Na+能有效减弱超滤膜对腐殖酸的截留率，从而减轻腐殖酸造成的膜污染;当Ca2+浓度较低时，腐殖酸的络合作用主要发生在超滤膜表面，造成泥饼层阻力有所增加，膜孔堵塞阻力降低;当Ca2+浓度较高时，络合作用主要发生在溶液中，泥饼阻力和膜孔堵塞阻力均明显降低。　　试验采用粉末活性炭/超滤（PAC/UF）工艺控制膜污染，考察了PAC/UF工艺处理原水及其沉后水的适用性，结果表明PAC/UF能够有效减轻沉后水超滤过程的膜污染，但是对原水直接超滤过程的膜污染没有改善效果，原水中胶体和颗粒物含量过高是导致PAC/UF无法减轻其膜污染的主要原因。PAC/UF工艺控制沉后水的膜污染的动态小试研究的结果表明，PAC/UF能够有效缓解沉后水的膜污染程度，且PAC投量越大膜污染控制效果越好。PAC/UF工艺出水的浊度始终保持在0.100NTU以下，且不受进水浊度以及PAC投量的影响;在10～40mg/L的PAC投量范围，随着PAC投量的增加，PAC/UF对有机物去除率逐渐提高，但单位质量PAC对有机物去除效率逐渐下降。PAC/UF工艺控制沉后水膜污染动态中试研究结果表明，投加PAC能够有效减少出水中的有机物含量，但有机物去除率随PAC停留时间不断降低，考虑到经济性时，5～10mg/L的投炭量可较好满足试验水质条件下的要求。　　PAC/UF工艺控制含藻水膜污染效果研究结果表明，PAC/UF工艺中亚硝化菌和硝化菌分别需经过15d和20d左右的培养期，稳定后的生物作用能够有效提高水中有机物去除效果，增强了MC-LR的去除效果，同时PAC/UF形成的泥饼层更薄，泥饼层中糖类物质含量更少，因此PAC/UF工艺能够有效控制含藻水的膜污染。　　生物颗粒活性炭-超滤(BAC-UF)工艺控制膜污染效果的研究结果表明，BAC能够有效去除水中的蛋白质类物质和糖类物质，颗粒物的去除率约为88％，经过BAC处理后，水中颗粒物粒径分分布更均匀。与单独UF工艺相比，BAC-UF工艺超滤膜表面的蛋白质类和糖类物质含量更低，跨膜压差较小，超滤膜表面污染物数量少、表面更加平整。BAC滤柱可对膜污染产生有效的控制效果，10cm深度对有机物和颗粒物去除效果最好，随着滤层深度的增加，有机物去除效果逐渐下降。　　本论文的研究成果可以为净水厂常规处理工艺升级改造为短流程超滤组合工艺提供选择及应用的技术支持。