微塑料（MPs）是一种广泛分布于水体的新型污染物,因其可能会进入人体循环系统对人体产生严重危害而受到广泛关注,在水源水中也有不同含量的微塑料被检测出来,并对处理工艺造成影响。近年来,随着铅（Pb）在工业中的广泛使用,铅污染问题亦较为突出。混凝-超滤工艺（CF-UF）是去除铅等重金属污染的有效途径之一,但滤饼层的快速生长导致膜通量迅速下降,是该工艺在实际水厂应用过程中不可避免的现象。滤饼层结构直接决定其过滤阻力,扫描电镜（SEM）及图像处理技术的发展为滤饼层结构的微观信息获取提供了便利,同时,分形理论成为定量解析滤饼层结构的全新手段。本文从混凝-超滤工艺处理“微塑料+腐植酸+高岭土+Pb（II）”复合污染模拟水样入手,研究考察了混凝剂聚合硫酸铁（PFS）投加量以及原水p H值和微塑料含量对混凝-超滤工艺的运行效果的影响,发现在聚合硫酸铁（PFS）投量为30mg/L,水样p H值为7的条件下处理效果最佳,对浊度、腐植酸的去除率分别达到99.7%、96.2%,此时铅出水浓度为0.008mg/L（满足饮用水标准≦0.01mg/L）。当PFS投加量为10～70mg/L时,混凝-超滤工艺对浊度、UV254和Pb（II）的去除率均先增大后减小,这表明PFS投加量过高时,其水解产生过量正电荷可能导致水中脱稳颗粒出现再稳现象,不利于污染物的去除。当水样p H值处于5～10的范围内,p H的增大不利于腐植酸的去除,浊度和Pb（II）的去除率均随着p H值的增大先增加后降低。研究还发现,粒径为13μm的微塑料的存在不利于污染物的去除,其含量越高,出水水质越差。借助扫描电子显微镜（SEM）和图片处理软件分析了过滤过程中各典型时刻滤饼孔隙结构的变化,结果表明,滤饼层孔隙结构具有良好的分形特性。在超滤过程中,平均孔径、孔隙率、孔隙周长逐渐减小,孔隙尺寸分形维数逐渐增大,结构逐渐密实,且滤饼层孔隙尺寸分形维数与平均孔径、孔隙率之间呈较好的线性负相关关系,各参数均可反映滤饼层的动态生长特征。通常来说,絮体粒径越大,相应的滤饼层孔隙率越大,孔隙尺寸分形维数越小,结构越疏松。膜的可逆污染越严重,对应的滤饼层的孔隙率、平均孔径、平均孔隙周长越小,孔隙尺寸分形维数越大,滤饼层结构越密实。混凝-超滤工艺超滤膜的不可逆污染、可逆污染、总污染数值均随着PFS投加量和水样p H值的增大先减小后增大。就对膜不可逆污染的清洗效果而言,碱性清洗剂可以高效去除膜的不可逆污染,其清洗效果要明显优于酸性和氧化剂。当PFS投加量较低时,水体中的药剂含量不足,生成的絮体粒径小、分形维数较大,进而致使滤饼层孔隙尺寸分形维数较大,结构较为密实,膜的可逆污染值较高,且混凝阶段无法高效去除腐植酸,膜的不可逆污染较为严重。当PFS投加量过大时,水中形成水解产物的正电荷过剩,产生再稳现象,此时絮体粒径较小,小粒径悬浮颗粒进入滤饼层内部致使其孔隙尺寸分形维数增大,结构密实而透水性能减弱,继而阻碍了污染物质与超滤膜表面的直接接触,使得膜可逆污染增大;同时,混凝阶段对腐植酸及其他污染物质的去除效果变差,膜不可逆污染增大。当水样p H值较小时,虽然水解产物形成的吸附位点较多,但因过多正电荷的存在,过高的静电排斥力对絮体的外表层具有压缩作用,使其粒径较小,分形维数较大,结构密实,进一步致使生成的滤饼层孔隙率较小、孔隙尺寸分形维数较大,膜的可逆污染较高,同时,此时混凝效果较差,膜的不可逆污染值也较高。当水样p H过大时,溶液中负电荷含量过高,同样致使絮体粒径小而沉降性能差,形成孔隙尺寸分形维数较大的滤饼层,膜可逆污染值较大。微塑料则主要通过改变滤饼层孔隙结构特性来影响膜的可逆污染情况,当粒径为13μm的微塑料的含量越高时,较多的微塑料颗粒会随絮体带入滤饼层内部或者镶嵌在滤饼层表面,对滤饼层过水通道的挤占作用越严重,大幅减低其孔隙率,致使其孔隙尺寸分形维数较大,膜可逆污染值显著增高。