目前我国水源微污染问题依旧不容乐观,南水北调水源水存在着高有机物及高无机盐(SO42-)含量的水质特点,针对这一水质问题亟需设计一套可强化污染物去除提高出水水质的处理工艺。本文将采用超滤-纳滤为核心的组合工艺开展对原水的处理效能研究,并通过中试试验进一步分析产水效能的稳定性以及制水成本。通过混凝小试试验确定混凝剂PACl的最佳投加范围为10～15 mg/L（以Al2O3计）,浊度去除率可达90%,出水浊度低于1.0 NTU,高锰酸盐指数去除率高达30%;投加PAM助凝剂对上述混凝过程并没有明显的强化作用。不同的预氧化剂（Na Cl O、KMn O4、O3）对混凝的强化效果并不明显,其中O3表现出了一定的有机物强化去除作用（将高锰酸盐指数去除率提高了10%）。臭氧-生物活性炭深度处理工艺可显著强化对有机物的去除效果,在最佳的臭氧投加量下（1.5 mg/L）臭氧活性炭组合工艺对有机物（以高锰酸盐指数计）的去除率高达37.42%。“混凝沉淀气浮+臭氧活性炭”的膜前处理工艺表现了对超滤膜污染更高效的缓解作用。通过小试试验探究了不同运行条件下的超滤、纳滤工艺净水效能并进行了膜污染分析。超滤对浊度具有高效阻抗作用,可将出水浊度控制在0.1 NTU以下,但对有机物及电导率的去除效果甚微。长期运行过程中,随着超滤运行通量的增加,跨膜压差增长速率随之增加,表明过滤通量越高膜污染越严重,最佳膜通量确定为20～30 L/（m~2·h）。次氯酸钠强化水力反冲洗措施可有效的控制超滤膜污染,长期运行过程中超滤膜跨膜压差始终处于较低水平（小于15k Pa）。NF270平板纳滤膜对二价盐溶液表现了良好的作用效果（硫酸盐截留率95%以上,电导率下降90%）,且不同运行压力及错流流量对其影响不大。当过滤实际水源水时对硫酸盐去除率仍高达95%,但对电导率去除率下降至53.18%。通过中试试验探究了“混凝沉淀气浮+臭氧生物活性炭+超滤+纳滤”组合工艺长期运行的效能及能耗分析。组合工艺出水浊度可削减至0.1NTU以下,对色度、高锰酸盐指数、UV254、电导率、总硬度、硫酸盐的去除率分别达到了99.69%、84.09%、98.54%、29.82%、53.04%、96.49%,出水水质满足《生活饮用水卫生标准》（GB5749）的要求。中试运行的总制水成本为1.50元/m~3。