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近年来,废纸消费量逐年增加,二次纤维占造纸用浆的比例逐年提高,然而,如何处理大量产生的二次纤维造纸废水,使其能够实现深度处理和回用,已成为目前制浆造纸工业亟待解决的难题。膜处理技术由于具有优良的截留性能、操作简便等优点受到人们广泛关注,但严重的膜污染限制了膜技术在水处理领域的大规模应用。采用合适的预处理技术不仅能够提高超滤的净水效能,还能对膜污染进行有效的控制,降低膜工艺的运营维护成本,延长膜的使用寿命。本论文分别采用混凝和芬顿作为膜前预处理,系统地考察了预处理方式对超滤净水效能及膜污染的影响,并对其膜污染影响机理进行探讨。论文首先以广东某造纸企业的二次纤维造纸二级生物处理出水为研究对象,采用田口设计方法分别优化混凝预处理和芬顿预处理,从化学需氧量（COD）去除率、色度去除率、总悬浮固体（TSS）去除率方面来确定混凝试剂、芬顿试剂的最佳投加量,优化预处理的运行工况。结果表明,混凝预处理的优化运行条件为:聚合氯化铝（PAC）投加量1000 mg/L,阳离子聚丙烯酰胺（CPAM）投加量20 mg/L,pH 9,温度25°C。在此条件下,混凝后水样进行超滤处理,其出水的COD为95 mg/L,TSS为2 mg/L,色度为19 Units PtCo。芬顿预处理的优化运行条件为:FeSO4投加量8 mg/L,H2O2投加量6 mg/L,pH 4.45,在此条件下,芬顿后水样进行超滤处理,其出水的COD为60 mg/L,TSS为0 mg/L,色度为12 Units PtCo。采用芬顿-超滤联合处理可实现二次纤维废水达标排放和深度回用。对不同预处理后水样超滤过程中的膜污染机制进行研究。对于所有水样,在超滤处理初始阶段,主要的污染机理为膜孔堵塞,包括完全孔堵塞、标准孔堵塞和中间孔堵塞,而在超滤处理后期,主要的膜污染机理为滤饼层过滤。相较于未经预处理的二级生物出水直接超滤处理过程,膜前预处理能缓解膜通量下降的速度,延缓膜污染机制从膜孔堵塞到滤饼层过滤的转换,减缓膜污染趋势。其中,相比于混凝预处理,芬顿预处理的延缓膜污染效果更好。同时,对不同处理前后水样中的有机物分子量的变化进行探究,结果表明,混凝预处理主要降低了水样中高分子量有机物含量,而对低分子有机物去除作用有限,而芬顿预处理能同时降低水样中高分子有机物和低分子有机物含量,更有效地降低超滤工艺段的进水污染负荷。此外,芬顿预处理减缓了膜表面由亲水性向疏水性转换的趋势,有效地降低了膜污染。最后,根据二次纤维废水超滤处理过程中的膜污染,对污染膜进行剪切力辅助膜清洗,评估了水清洗和化学清洗两种方式对超滤污染膜的清洗性能的影响,探究了搅拌速率、清洗温度对膜清洗效果的影响,并利用数据统计分析软件MINITAB进行二次多项回归拟合,优化水清洗和化学清洗过程,有效恢复超滤膜的膜通量。结果表明,水清洗过程的优化运行条件为:搅拌速率为400 rpm,清洗温度为35°C,此时通量恢复率为53.43%;化学清洗的优化运行条件为:清洗剂为次氯酸钠,搅拌速率为400 rpm,清洗温度为45°C,此时通量恢复率为78.57%。对于水清洗,搅拌速率是最重要的条件因素,而对于化学清洗,温度是最重要的条件因素,其次是搅拌速率。对清洗前后的膜表面进行表征,发现适宜的条件下次氯酸钠可有效去除沉积在膜表面的污染物,提高膜表面亲水性能,且未对膜结构造成破坏,是一种有效的化学清洗剂。