随着膜技术的快速发展，膜过滤工艺不只局限应用于饮用水的深度处理，越来越多的目光开始关注市政污水处理中膜技术的应用来取代新形式下常规处理工艺无法满足的污水处理需要，但普遍存在的膜污染成为制约该技术在污水处理应用方面发展的桎梏。因此，如何缓解膜污染以及膜清洗效果的提高，成为亟待解决关键问题。经过纳米TiO2改性的PVDF膜具有催化臭氧产生大量具有强氧化性的羟基自由基(HO·)的性能，可通过降解堵塞膜孔的有机物，达到缓解膜污染的作用，该工艺具有优越的反应活性，对有机物的降解无选择性且无需回收催化剂。　　 本论文以市政污水作为实验中使用的原水，PVDF超滤膜(文中称原膜)和负载TiO2的改性膜作为实验材料，采用TiO2催化臭氧氧化工艺进行该工艺对缓解膜污染作用的研究，对影响工艺的运行条件进行探讨，为臭氧催化氧化联合膜过滤技术应用于污水处理提供可靠的理论依据。　　 首先，使用叔丁醇作为淬灭剂检测体系中羟基自由基(HO·)的引发和作用印证负载TiO2催化臭氧化工艺遵循HO·氧化机理；对单独臭氧氧化和改性膜催化臭氧化处理过的水样进行分子量筛分，分析得出臭氧作为预处理并没有影响膜过滤的物理截留效果。　　 其次，采用调节控制通入的臭氧浓度，分别考察出水通量和TOC去除率来监测膜片的水处理效果；控制臭氧接触时间，使臭氧既能发挥降解作用、在TiO2催化作用下缓解膜污染又不影响膜片本身的过滤性能，进而得到TiO2催化臭氧化工艺的最佳运行条件为臭氧浓度为22.8mg/L、臭氧接触时间为5min；TiO2改性膜+O3工艺的催化臭氧化作用使膜通量提高29.4％，该工艺起到了缓解膜污染的作用。　　 再次，通过调节pH优化了工艺条件，得出膜清洗最适合的pH值是10±0.5，TiO2改性膜在臭氧催化的作用下在清洗阶段优势明显，显示了该工艺较好的催化活性和稳定性。　　 最后，将TiO2催化臭氧化工艺置于常规膜过滤之后，也就是膜清洗阶段，TiO2改性膜重复过滤原水4次后，膜过滤对有机物的去除率仍可达到80％以上，较单独臭氧化提高了28.8％；膜上负载的纳米TiO2催化活性变化较小，具有较好的稳定性、重复使用的能力，证明该工艺起到了提高膜清洗效果的作用。