面对饮用水水源污染日益严重而传统净水工艺无法保证供水水质安全性的严峻局面，研究开发新型净水工艺迫在眉睫。本文采用“跌水曝气生物接触氧化-砂滤-超滤膜”新型组合工艺对微污染原水进行处理，系统研究了跌水曝气生物接触氧化的技术特性和工艺优化、砂滤的污染物去除规律和过滤特性、超滤技术的运行特性等内容。研究开发了具有运行稳定、管理简单、运行费用低、出水水质优良安全等特点的富营养化水源水新型处理技术，得到以下主要结论： 1．采用跌水曝气生物接触氧化预处理微污染原水，结果表明：水力停留时间、水温、原水水质、填料类型和水流流态等因素均对生物接触氧化反应器的净水效果产生影响。在原水水质为oH 7.3～8.2、浊度14～170NTU、CODM<,Mn>3.33～6.31mg/L、NH<,3>-N 1.86～7.33mg/L，和藻类6.5～11.0×10<6>个/L的条件下，在平均水温为16.9℃，水力停留时间为1.5h时，生物接触氧化池对浊度、COD<,Mn>、藻类、TOC、UV<,254>等的去除率分别达到了37.2％、17.2％、62.8％、24.7％、10.7％，对氨氮的去除负荷达到了0.65mg/(L·h)；不同填料对比试验表明，弹性填料的净水效率明显优于组合填料；合理的水流流态有助于提高反应器的净水效果。 2．应用模糊数学模型系统分析了污染物质在跌水曝气生物接触氧化池不同水力停留时间下的去除规律，计算出最佳水力停留时间为1.5h。该模型充分考虑各污染指标的影响，避免了对水质指标考察的片面性，根据外界条件和原水水质的变化，灵活、快捷计算出最佳的水力停留时间，对指导工程实践具有重要意义。 3．以传质模型为基础，应用双膜理论推导出穿孔管跌水曝气充氧效果公式，结果表明：跌水后溶解氧含量是饱和溶解氧、初始溶解氧、初始流速、穿孔管孔径、水温及跌水高度等的的函数。该公式为水处理领域采用跌水方式充氧的实际应用和工程实践提供了重要的技术支持。 4．生物活性滤池的研究表明：空床接触时间(EBCT)对滤池的运行特性有重要影响。EBCT 越长，砂滤活性柱对浊度、NH<,3>-N的去除率越高、水头损失越小，但对COD<,MN>的去除率影响较小；在运行条件完全相同的情况下，陶粒滤料活性柱对COD<,Mn>和NH<,3>-N去除效果优于石英砂滤料活性柱，对浊度的去除劣于石英砂滤料。 5．超滤膜的净水特性和运行特性研究表明：超滤膜对浊度和藻类具有显著的去除效果，试验期间超滤膜出水平均浊度仅为0.34NTU；超滤膜通量随着过滤的进行明显下降，经间歇排污和清水反冲洗，比渗透通量有所恢复，经化学清洗后，膜通量恢复明显，但每次化学清洗后的膜通量都较前一次化学清洗后通量有所降低。温度升高有助于膜通量的提高，进水浊度提高，膜污染加剧。 6．有机物分子量分布测定结果表明：生物接触氧化-砂滤-UF膜分离联用技术处理微污染水源水对不同分子量区间有机物的去除具有明显的互补性。生物接触氧化单元对分子量小于0.5KD的有机物去除率较高，其次是分子量介于1KD～3KD的有机物；砂滤单元对分子量大于100KD的有机物去除率较高；超滤单元对分子量介于10KD～100KD的有机物去除率较高，其次是分子量大于100KD的有机物。 7．试验净水工艺去除水中污染物的性能研究表明：在生化单元水力停留时间为1.5h，水温变化范围为8～25℃，平均为16.9℃，原水NH<,3>-N浓度低于3.5mg/L，的情况下，试验净水工艺对各污染指标的去除率随着温度的升高而增加，与常规净水工艺相比，除污染效率显著提高，出水水质明显改善，提高了出水的安全性；当原水NH<,3>-N浓度高于3.5mg/L时，应相应地提高生化单元的水力停留时间；全分析结果表明，试验净水工艺出水指标均满足《城市供水水质标准》(CJ/T 206-2005)的要求。 综上研究表明，“跌水曝气生物接触氧化-砂滤-超滤膜”净水工艺是一种适用于微污染水源水的高效、新型净水工艺，研究成果为工程实践提供了相关借鉴和参考，具有很好的理论意义和实用价值。