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天津是中国最大的淡水极缺的海滨城市。目前设计和兴建的天津经济技术开发区万吨级海水淡化预处工程，可以有效地解决开发区未来发展对水资源的需求问题。渤海湾地区海水低温低浊度、有机物、胶体物质、悬浮物以及细菌等较其他海域高，属于海水第Ⅳ类水体的水质。本论文即是针对渤海湾海水的水质，开展对该海水预处理方法及工艺的研究。根据该海水水质和天津的条件，初步筛选出强化化学混凝、物理消毒和膜滤等单元处理方法为具体试验研究对象，分别考察它们对浊度、悬浮物、UV254、CODMn和细菌的去除效果。通过研究确定一套适合于天津万吨级海水淡化预处理工程应用且经济可行、运行稳定的最优工艺方案，为该工程预处理工艺的设计提供依据。 强化混凝实验即是将FeCl3·6H2O、聚合氯化铝（PAC）和聚丙烯酰胺（PAM）三者复配应用。正交实验表明，当FeCl3·6H2O、PAC和PAM的投加量分别为4mg／L、0.5mg／L和0.3mg／L，反应温度为15℃时为最佳组合工作条件。三者对浊度去除率影响的主次为：FeCl3投加量，PAM投加量，PAC投加量和温度。在该工作条件下，浊度的去除率为96％，CODMn的去除率为40％，UV254的去除率为19％。 采用紫外线（UV）、臭氧（O3）、脉冲电解海水以及臭氧-紫外线（O3-UV）协同等方法对海水中的细菌进行消毒实验的结果表明，单独使用任何一种消毒方法均存在反应时间长的缺陷。而采用UV-O3协同消毒，在反应时间为20min时，细菌去除率可达到95.37％。正交实验结果表明，当O3剂量为2mg·min／L、UV辐照时间和O3的接触时间均为10min，UV辐照剂量为12W／L，pH值为8.83时为最优的工艺条件。它们对细菌去除率影响的主次为：O3流量，UV照射时间，臭氧反应时间，pH值。 对“聚合硫酸铁（PFS）混凝+粉末活性炭吸附（PAC）+微滤膜（MF）过滤”组合法进行实验的研究表明，PFS和PAC的投加量分别为5mg／L，1.8g／L时，浊度在95％的保证率下小于0.1NTU，CODMn的去除率为25％～57％，最高值没有超过3mg／L，SDI15在2～2.5之间，出水总铁平均值为0.045μg／L。该工艺的出水水质优良，完全满足反渗透膜的进水水质要求。同时，PFS、PAC的投加和紊动的水力条件有效的缓解了膜污染的问题。 最后，对“O3-UV消毒+强化混凝+沉淀”和“混凝+活性炭吸附+微滤”两种预处理工艺进行比较，确定以“O3-UV消毒+强化混凝+沉淀”工艺作为该工程的推荐工艺。经成本核算得出，单位运行成本分别为0.411元／m3，比常规“混凝+消毒+沉淀”成本下降了0.049元／m3，且有效地提高了出水水质。