从好氧颗粒污泥（Aerobic granular sludge,AGS）中回收藻酸盐已成为污水处理资源化新兴研究方向。藻酸盐是一种特殊的胞外聚合物（Extracellular polymer substances,EPS）,占AGS干重可达25%。高附加值藻酸盐回收不仅可实现污泥减量,而且可以提高污泥浓缩脱水性能。但是,藻酸盐回收液含水率接近100%,进一步对其脱水浓缩成为亟待解决的问题。常规浓缩方法不仅过多消耗化学药品,而且还会造成二次污染。相反,超滤（Ultrafiltration,UF）浓缩有可能避免这些缺陷。膜污染是超滤浓缩应用之瓶颈。基于前期高价金属离子削减膜污染研究结果,本研究进一步探究投加金属离子减轻膜污染的作用与机理,同时解析所回收的藻酸盐特性。基于4种典型高价金属离子Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、Al³⁺单一或组合形式,详细探究金属离子与藻酸钠（Sodium alginate,SA）作用机制以及膜污染减轻行为。实验显示,投加不同浓度Ca²⁺后,过滤阻抗按照1.75 M（2.8 mL）>1 M（5 mL）>0.5 M（10 mL）顺序递减。高浓度Ca²⁺液滴中有一部分被包裹在包囊膜内没有得到有效利用,致使过滤阻抗变大。不同流速条件下过滤阻抗依据5 mL/min>15 mL/min>25mL/min顺序减小;流速大时单位时间内泵入Ca²⁺含量更多,初期可形成较多藻酸钙,因而产生较低的过滤阻抗。SA与单一金属离子投加顺序差异造成不同过滤行为,其原因为生成了不同结构的物质。组合金属离子作用下,与SA作用更完全,可有效缓解SA膜污染,过滤阻抗递减顺序为Ca²⁺→Fe³⁺(先加Ca²⁺后加Fe³⁺)>Fe³⁺→Ca²⁺(先加Fe³⁺后加Ca²⁺)>Fe³⁺+Ca²⁺(Fe³⁺与Ca²⁺混合投加)。SA分子量越低、浓度越小,其过滤阻抗越小。采用光学显微镜、动态光散射、X射线光电子能谱和扫描电子显微镜研究了回收藻酸盐的材料性能。分析表明,添加金属离子不仅可以减轻膜污染,而且还使回收产物具有更高附加值。高价金属离子作用下,可以促进藻酸盐脱水,降低滤饼含水率;形成的藻酸盐微观结构差异较大,使SA链状结构发生改变、絮凝体变大;藻酸盐粒径大小递减顺序为Al-SA>Fe-SA>Ca-SA>Mg-SA;添加金属离子后所形成的滤饼层会产生更多孔隙,孔隙率排列顺序为Ca+Fe-SA>Fe-SA>Ca-SA>SA,而且膜表面附近有剥离现象发生。研究结果可为好氧颗粒污泥藻酸盐回收后超滤浓缩提供新思路,特别是金属离子引入藻酸盐回收过程有望为开发新型藻酸盐纳米材料提供一种新方法。