我国水资源污染情况依旧严峻,西江水系源水中也存在有机微污染和突发污染等问题,伴随着饮用水水质标准的日趋严格和人们对优质饮用水的需求,更多的水厂在选择合适的深度处理工艺生产出优质水以适应新的饮用水水质要求。针对中山市某水厂生产优质饮用水的要求,本文主要通过中试装置验证超滤-纳滤组合工艺处理西江水系源水的适用性,为水厂提质改造提供技术支持。首先,通过小试试验对超滤膜前混凝预处理中混凝剂的种类和投量以及预处理形式进行了优化研究。结果表明,直接超滤工艺出水浊度小于0.1 NTU,对COD_Mn和UV₂₅₄的去除率分别为13.60%和7.44%,直接超滤过程中膜通量下降现象最显著,过滤结束时膜污染阻力最大。采用混凝预处理可有效提高对有机物的去除效果,并进一步缓解膜污染。混凝剂采用聚合氯化铝在对有机物的去除和对膜污染的缓解上均优于聚合硫酸铁。提高混凝剂投加量会加强超滤组合工艺对有机物的去除,但过高的混凝剂投加量不利于缓解膜污染。混凝沉淀-砂滤预处理对膜可逆污染的缓解效果优于混凝沉淀预处理,两种预处理方式对有机物的去除效果基本相同。然后,通过中试试验对超滤和纳滤工艺中重要的运行参数进行了优化研究。结果表明,在超滤工艺试验中,膜通量、过滤周期和反冲洗时间对于超滤工艺对浊度、颗粒物和有机物的去除效果无显著影响,减小膜通量、缩短过滤周期以及延长反冲洗时间均可以一定程度上缓解超滤膜污染。在纳滤工艺试验中,提高运行压力和减小回收率均可以提高纳滤工艺对有机物、氨氮以及无机盐的去除效果,增幅在4～20%范围内,而提高运行压力和回收率会在一定程度上加重纳滤膜污染。在本试验中得益于原水水质较好,各试验组检测的纳滤浓水水质均符合《生活饮用水卫生标准》（GB 5749-2006）,纳滤浓水可以考虑进行回用或者直接排放。最后,以混凝沉淀-砂滤工艺和臭氧-活性炭工艺为参照,研究了超滤-纳滤组合工艺处理西江水系源水的特点以及应对突发污染的能力。结果表明,混凝沉淀-砂滤工艺能够很好的去除水中的浊度、有机物和氨氮,但是应对金属和苯系物污染的去除能力有限。增加臭氧-活性炭工艺可以进一步去除水中的浊度、有机物和氨氮,也能够一定程度上应对金属和苯系物污染。而增加超滤-纳滤工艺比增加臭氧-活性炭工艺在提高饮用水的生物和化学安全性方面更有优势。超滤-纳滤工艺出水浊度基本稳定在0.023 NTU,颗粒总数基本维持在0 CNT/m L,菌落总数、总大肠菌群和铝均低于检出限,对COD_Mn、UV₂₅₄、TOC、氨氮、氯化物、氟化物、总硬度和硫酸盐的平均去除率分别为74.54%、99.58%、68.34%、32.51%、10.38%、35.94%、35.98%和96.10%,同时也能够一定程度上应对金属和苯系物污染,但是工艺出水中硝酸盐氮浓度会略有增加,不过仍稳定小于国标限值。超滤工艺采用气冲洗+水反冲洗+水正冲洗和纳滤工艺采用正冲洗的物理清洗方式可有效缓解膜污染,对稳定运行一个月的超滤膜和纳滤膜进行恢复性化学清洗后,超滤跨膜压差和纳滤膜通量基本恢复到初始值。