本文依据系统优化、数理统计、水处理等理论方法，通过处理规模为72m3/d的混凝沉淀-浸没式连续微滤中试系统的大量试验，对浸没式连续微滤处理单元的运行优化和化学清洗、预氯化对混凝沉淀和微滤处理效果的影响进行深入研究，提出一套用以指导再生水厂微滤处理单元在不同运行工况下的优化运行方案、以及混凝沉淀-微滤系统协同优化运行方案，在保证处理效果前提下，减少运行费用，减缓膜污染。首先，根据水厂实际运行水质水量变化，通过正交试验，对夏、冬两季浸没式连续微滤运行参数（过滤周期、单独气洗时间、气水联合反洗时间）进行优化，确定了不同季节、不同处理负荷共六种运行工况的最佳运行参数。优化结果表明，产水率提高2.7%~4.5%，反冲洗费用降低20.93%~37.21%，跨膜压差增长速率减缓4.5%~30.2%，有利于提高微滤膜产水能力，减缓膜污染，降低运行成本。其次，对混凝沉淀预处理中预氯化工艺进行优化研究，考察预氯化对混凝沉淀预处理和微滤处理效果的影响、对微滤膜比通量的影响以及微滤进、出水有机物分子量分布的影响，在此基础上根据不同运行工况的微滤膜污染情况，确定最佳投氯量。试验结果表明，不同负荷工况下，最佳投氯量为4~5mg/L；采用预氯化后，水中分子量小于4kDa和分子量大于50kDa的有机物去除较为显著。第三，为将试验研究成果用于水厂实际生产，完成了微滤处理连续运行试验，并从膜污染速率、微滤处理效果、运行成本和化学清洗周期等方面对运行参数调整前后进行对比分析。结果表明，按优化参数运行，在保证微滤处理效果满足要求的前提下，跨膜压差增长速率减缓9.38%，微滤处理水量增加1.76%，反洗费用降低了24.44%，验证了优化运行参数调整的可行性。此外，还研究了微滤膜CIP化学清洗，通过对微滤膜表面电镜扫描、能谱分析和有机物分析，以及对化学清洗后药液的TOC测定和原子吸收分析发现，造成膜污染的主要为成垢物质和有机物；氯洗对膜透水性能的恢复好于酸洗，而酸洗对金属离子去除效果较好。最后，在上述研究成果基础上，提出混凝沉淀-微滤系统协同优化运行策略，建立多目标优化模型。根据不同处理水量、原水水质等条件，优化确定最佳投药量和微滤过滤周期，降低运行成本，减缓膜污染。优化方案与原实际相比，混凝-微滤系统运行总费用减少6.41%~19.53%，膜反洗恢复率提高3.67%~13.15%，系统产水率提高37.21%，并延长了微滤膜化学清洗周期，效益显著。