污水再生回用是解决我国水资源紧缺的途径之一。超滤是污水再生回用中的一项重要的技术。然而，超滤过程中的膜污染问题是阻碍超滤技术发展的一个重要因素。膜改性技术的研究与发展为缓解膜污染提供了一个新的思路。碳纳米管(Carbon Nanotube，CNT)由于其特殊的结构特性及物理化学性能，在膜改性领域越来越受到关注。本课题以生活污水二级出水作为研究对象，对CNT改性超滤膜的方法进行了优化选择。在此基础上，研究了臭氧（Ozone，O3）预氧化与CNT改性膜的联合作用对超滤二级出水以及代表性有机污染物处理过程中，膜污染的缓解机制，以及对出水水质的改善效果，同时考察了溶液环境条件对膜污染的影响。　　CNT改性超滤膜PES900C/D（Sepro，USA）与PS35(Sepro，USA)试验研究结果表明:乙醇浓度为50％时，CNT改性膜的纯水通量最高，抗污染性能较好，CNT层也表现出很好的稳定性。超声时间主要影响改性膜表面CNT层的稳定性。当超声时间为10min时，CNT层表现出很好的稳定性，随着时间的继续延长，CNT层并没有明显的变化。CNT尺寸对改性膜的抗污染能力、CNT层的稳定性有较大的影响。当CNT尺寸较小时，改性膜的抗污染能力较差，而且CNT层稳定性也差。当CNT尺寸为30-50nm与50-80nm时，改性膜的性能最好。CNT负载量对改性膜的纯水通量、抗污染能力以及稳定性有较大的影响。随着负载量的增大，改性膜的纯水通量变低、抗污染性能变好。然而，负载量太大会导致CNT层稳定性差，容易脱落，综合比较以10mg为佳。采用粉末活性炭(PowderedActivated Carbon, PAC)对超滤膜进行改性研究表明，结果表明PAC改性明显降低了超滤膜的抗污染性能。改性膜的形态表征表明，尺寸为＜8nm的CNT改性膜极其不稳定，CNT在膜表面团聚严重，负载很不均匀，反洗后脱落十分严重。尺寸为30-50nm的CNT改性膜表现出很好的稳定性能，CNTs在膜表面交织均匀，CNT层与膜表面有很清晰的界线。　　臭氧氧化与CNT改性膜对膜污染的缓解效果，及联合作用对膜污染的缓解机制研究结果表明，过滤原水过程中，三种改性膜(CNT-PES900C/D，CNT-PS35，CNT-OMEGA(PALL， USA)）在第一次循环中都表现出良好的抗污染性能。而在后续两次循环中，改性膜的抗污染能力明显下降，甚至有加剧膜污染的趋势。臭氧氧化后，改性膜的抗污染效果得到明显提升。水质结果分析表明，三种改性膜都能有效降低出水DOC、UV254以及EEM荧光吸收峰强度，提高出水水质。臭氧氧化明显提高了CNT改性膜的出水水质。CNT改性膜缓解膜污染机理分析表明， CNT改性膜主要是通过膜表面的CNT层对大分子污染物的拦截作用、对污染物的吸附作用以及与疏水性有机物之间的疏水性作用对膜污染进行有效的缓解作用。臭氧氧化主要是通过改变水中有机物的结构特性来促进CNT改性膜缓解膜污染。臭氧氧化后，水中的亲水性组分以及小分子物质增多，这类小分子有机污染物能有效的在CNT层内扩散并最终被CNT吸附，与CNT层交联形成新膜。这种CNT层与污染物交联而成的新膜能有效的去除导致膜孔堵塞的污染物，从而缓解膜污染。　　臭氧预氧化联合CNT改性膜处理代表性有机污染物过程中膜污染的缓解结果表明，CNT改性有效地缓解了牛血清蛋白对膜的污染，加剧了腐殖酸与海藻酸钠对膜的污染。Ca2+的添加能够有效缓解腐殖酸、牛血清蛋白和海藻酸钠对CNT改性膜的污染，同时也缓解了牛血清蛋白与海藻酸钠对原膜的污染，但加剧了腐殖酸对原膜的污染。添加Na+后，缓解了腐殖酸对CNT改性膜的污染，加剧了海藻酸钠与牛血清蛋白对CNT改性膜的污染;同时也缓解了腐殖酸与牛血清蛋白对原膜的污染，加剧了海藻酸钠对原膜的污染。臭氧氧化3min后，CNT改性有效地缓解了膜污染，溶液中的Ca2+与Na+对CNT改性膜的污染影响不大。实际二级出水过滤过程中，添加Ca2+或者Na+能够缓解CNT改性膜污染，却会加剧原膜污染。臭氧氧化3min后，CNT改性有效的缓解了膜污染;Ca2+对CNT改性膜与原膜的污染影响不大;Na+对CNT改性膜污染的影响不大，却加剧了原膜污染。