超滤膜作为第三代饮用水处理工艺，能充分的保障水质的生物安全性，降低管网中的消毒副产物。它已在全国范围内得到了初步的推广，并且运行情况良好。要使超滤膜水处理技术在全国范围内全面推广，其必须处理好运行过程中的膜污染问题。常规的超滤膜污染主要依靠物理和化学性清洗得以解决，但这种方法，尤其是化学清洗需要耗费较高的人力和财力，且可能影响到出水的稳定性。李圭白院士提出的“零污染通量”，就是在某一通量下超滤膜不会产生不可逆污染，可长期稳定运行。本文旨在利用优化操作条件，探究一些提高“零污染通量”的方法，并对这些方法做适当的机理性研究。　　首先给出一个成功的工程案例，跟踪了中国第一家大型超滤水厂——东营南郊自来水厂供水近五年的运行情况，摸索该水厂长期运行的工况，并进一步分析工程规模中的“零污染”工况。总结出在实际生产中采用的通量基本处于30～35L/(m2·h)的范围内，可保持超滤不必进行化学清洗。　　对浸没式超滤膜采用重力驱动低操作压力的方法，利用生物作用改善滤饼层结构，使它同污染物沉淀、不可逆污染引起的膜阻力增加保持平衡，出水通量因此达到稳定。用该方法处理生活饮用水操作方法简便，价格低廉，出水稳定，出水水质优良（尤其是可有效去除传统超滤工艺不擅长的有机物部分）。这是借鉴著名水处理专家Pronk2010年以来在water research上发表的系列文章，将其应用于我国黄河中下游水质，在我国尚属首次。试验初始运行五天内，膜通量由20～25L/m2·h迅速下降到10L/m2·h以内，运行五天后，膜通量保持较为稳定的状态，而后通量保持在6～7L/m2·h。　　对浸没式超滤膜在传统粉末活性炭超滤膜预处理的基础上，企图研究粉末活性炭投加点对膜前水质的影响，优化膜前预处理操作工艺，达到减缓膜污染、提高“零污染通量”的目的。首先烧杯试验确定粉末活性炭和聚合氯化铝的投加量，采用常规膜前预处理在原水混凝阶段投加粉末活性炭，考察不同投加点对于整体工艺和净水效能的影响。研究表明，当粉末活性炭投加量在4mg/L，投加点在第二级机械搅拌絮凝池的工况下，具有较好的效果，其中对CODMn，UV254的去除率分别达到29.8％和51.2％以上。对缓解膜污染、延长超滤膜使用周期也有很好的促进作用。　　对内压式超滤膜采用错流的控制方法。对比了不同水质条件下，恒压与恒流两种操作方法在不同跨膜压差、错流速度下的通量及水质情况。恒压操作下滤饼层会在错流的剪切力作用下逐步达到稳态或拟稳态，出水通量最终达到稳定;恒流操作下，若出水通量在相应错流速度对应的临界通量以下，跨膜压差会呈现几乎不增长的趋势。试验以滤饼层颗粒力矩平衡为切入点建立数学模型，证明错流临界通量的存在，得出临界通量、错流速度和颗粒粒径之间的关系。试验得出在0.1MPa恒压条件下，沉后水错流速度为0.1m/s、0.4m/s、0.7m/s，错流的稳定通量分别为5、9、13L/m2·h;试验得出在0.05MPa恒压条件下，错流速度为0.1m/s、0.4m/s、0.7m/s时的稳定通量分别为6、11、15L/m2·h。