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2020年,我国已全面建成小康社会,实现了“两个一百年”奋斗目标的第一个百年奋斗目标。随着这一目标的全面达成,我国经济水平和人民生活幸福指数也显著提高。而在饮用水处理及供水行业,我国供水基础设施已经完善,供水水量不足的问题得到极大的改善,饮用水供水的主要矛盾开始由水量供给转变为水质保证。为此,对于先进饮用水处理技术的研发刻不容缓。膜工艺具有简单高效、占地面积小、设计水量灵活、产水水质稳定、不生成其他有害副产物、以及耐污染物冲击等诸多优点,被称为“第三代”饮用水处理工艺,是一种新兴高效的饮用水处理技术。本研究在饮用水厂现有常规水处理工艺（混凝-沉淀-砂滤）和臭氧-生物活性炭深度处理工艺的基础上,增加了纳滤膜工艺。分别对比进行了常规处理+纳滤工艺和常规处理+深度处理（臭氧-生物活性炭）+纳滤工艺的中试研究。实验采用多种水质分析指标、结合凝胶色谱（HPSEC）-分子量分布检测、三维荧光（EEM）-平行因子分析法以及原子力显微镜（AFM）和扫描电镜+能谱分析（SEM+EDS）等手段,分别从水质指标提升、不同特性有机物去除效果、水质突发污染应对效果、纳滤工艺运行稳定性和膜污染等多个角度对常规+纳滤联用工艺和常规+深度处理+纳滤联用工艺的运行效果进行了为期7个月（2019年6月-2020年1月）的中试研究,以期得到适用于生产高品质饮用水的水处理工艺。本研究主要得到如下结论:（1）实验期间太湖原水的水温、藻细胞浓度、电导率和pH值随季节呈规律性变化。太湖水中溶解性有机物（DOM）的分子量主要分布于0.22-30kDa,且DOM来源以藻类、浮游生物及水生生物代谢的生源污染的蛋白类有机物为主。（2）根据两种工艺对常规水质指标的提升效果发现,常规+纳滤工艺对UV254和DOC去除率达到97.01%和96.32%;常规+深度处理+纳滤对其去除率达到98.57%和97.62%。此外两种组合工艺对水中可生物降解有机碳（BDOC）和三卤甲烷生成势（THMFP）去除率均高于90%。以上结果表明,两种工艺都能有效提升饮用水水质,处理后的饮用水完全符合高品质饮用水水质标准。（3）由HPSEC-UV-TOC分析发现,两种工艺几乎能有效去除进水中所有分子量的有机物,但是由于浓差极化现象,进水中分子量介于1kDa-5kDa浓度较高的有机物会进入产水侧。采用EEM-PARAFAC能将水中有机物分离成4个组份,两种工艺均能有效降低上述4个组份的荧光强度最大值(Fmax)。（4）NF90纳滤膜对湖泊水中典型存在的2-甲基异崁醇（2-MIB）和土嗅素（GSM）去除效果极好,即使进水中两种嗅味物质浓度分别达到158.5和205.4ng/L,纳滤膜也能将其降低到阈值以下;此外纳滤膜也能有效应对近年来多次发生的苯系物水质突发污染事件,根据回收率、运行压力和纳滤产水中苯系物浓度的非线性曲面拟合优化结果显示,当回收率低于21.63%时,纳滤膜能完全保证产水中6种苯系物浓度符合国家标准。（5）常规+纳滤组合工艺运行时,纳滤膜仅能保证以25L/m2·h通量运行25h,跨膜压差（TMP）就由0.36MPa上升到0.45MPa;常规+臭氧生物活性炭+纳滤组合工艺运行期间,纳滤膜可在22.5L/m2·h通量下稳定运行432小时,常规+深度处理+纳滤工艺的运行稳定性远高于常规+纳滤组合工艺。（6）对两种工艺运行后纳滤膜碱洗液中的有机物成分进行分析后,均发现多糖以及大分子蛋白质,这类物质是造成膜污染的主要有机物类型。其次区域Ⅳ中微生物代谢产生的中小分子有机物也是造成纳滤膜有机污染的主要组份之一,而区域Ⅰ中蛋白质类有机物对纳滤膜污染较小。结合AFM和SEM+EDS对污染后的纳滤膜表面微观分析发现,常规+纳滤组合工艺运行期间,纳滤膜发生生物污染,膜表面形成较厚生物粘膜,同时膜表面检测到铝、硅、硫和钙元素。由此表明,常规工艺作为预处理时,纳滤膜表面发生无机、有机和生物协同污染作用导致TMP迅速上升。本论文收集了大量数据样本,并采用多种常用数学分析方法对两种预处理+纳滤工艺的运行效果进行了多方面分析与研究,最后结合以上6条结论做出如下总结:即采用常规+深度处理+纳滤膜工艺在保证工艺稳定运行的同时,能极为有效的提升饮用水水质,此组合工艺更适用于高品质饮用水处理。