为了开发低温环境下微污染水源水净化工艺，本课题通过实验室试验和现场试验，开展了膜-生物活性炭反应器净化微污染水源水的研究。同时通过对比试验研究了低强度的超声波对膜污染防治作用及其在膜-生物活性炭反应器中对生物过程的强化作用。 试验结果表明，膜-生物活性炭反应器工艺充分结合了粉末活性炭吸附、生物降解、膜分离三者的优势，采用水力停留时间1.5h，进水的COD_Mn、UV₂₅₄和UV₄₁₀分别在3.96～5.81mg／L、0.064～0.100cm^-1及0.001～0.013cm^-1之间波动，平均去除率分别为68.18％、74.84％和86.63％。尤其是在水温＜10℃的低温条件下，处理可生化性很低的三家店水库水，对COD_Mn的去除率保持在60％左右。本工艺对水中悬浮物可完全去除，出水中的AOC浓度能够达到生物稳定性水质标准，对氨氮的去除率平均为61.67％，因此该工艺净化天然微污染水源水在技术上是可行的。工艺长期运行中膜通量变化不大，运行稳定。论文通过分子量分布试验，分析了本工艺的净化机理。对比试验表明，功率密度为0.67W/L的超声波作用能够起到一定的防止膜污染的目的。论文也分析了该工艺的经济性。 超声波处理效果随时间的变化规律研究表明，超声波促进生物作用的时间间隔可以选择24h。通过不同功率密度的超声波处理发现，0.33W／L的超声波在膜-生物活性炭反应器内提高生物活性的效果最为明显。通过设置超声波的膜-生物活性炭反应器及其对照的反应器有机负荷、TTC脱氢酶生物活性、进出水的有机物分子量分布验证了超声波对生物活性的强化作用。