鉴于水污染的加剧和饮用水标准的日益严格，为适应原水水质特性的波动并去除特定的污染物，常规给水处理工艺需要被持续优化以满足要求。对地表水处理和海水预处理工艺进行改进，对饮用水生产变得非常重要。 集混凝、微滤、粉末活性炭(PAC)吸附的一体式膜混凝反应器(MCR)被用于研究渤海海水的处理，评估其最为海水反渗透预处理的可行性。实验结果表明，经预处理后的海水，其参数(SDI、浊度、总铁和pH值)完全满足了RO进水的要求，除CODMn随原水水质波动以外，其它参数非常稳定。PAC投量、曝气冲洗时间、气水比、曝气冲洗频率等因素对膜污染及预处理能力的影响依次递减。实验中优化的工艺参数为：不投加PAC、20 min曝气冲洗、气水比为10、每8 h进行曝气冲洗一次。膜清洗实验表明，化学清洗能够恢复污染膜的比通量。然而，膜比通量衰减的主要原因是膜表面滤饼层的形成和溶解性有机物，含有镁、铝、硅、钙和铁的化合物为主要的无机污染物，其对膜比通量的衰减几乎没有没有影响，同时微生物污染也并不明显。 同时，MBR处理微污染湖水的研究证实，MBR不仅对有机物和氨氮具有较高的去除率，而且还能以二级基质利用和NOM协同机理去除2,4,6-三氯酚(TCP)。原水TCP浓度为40-385μg/L时，TCP的平均去除率96.2％，处理水中平均TCP浓度低于4μg/L，能够满足《城市供水水质标准》的要求。间歇序批实验表明，生物降解是去除TCP的主要机理，遵循零级反应动力学，反应速率常数为1.65μg/(L·min)，基质最大比利用速率qmax和亲和力常数Ks分别为0.060 d-1和0.235 mg/L。此外，能够在MBR中培养得到亲和TCP的微生物。 本研究证明MBR系统和MCR工艺分别具有替代常规给地表水处理工艺和传统海水反渗透预处理工艺的潜力。