随着日渐严格的饮用水水质标准和日益严峻的水污染现状,超滤技术凭借其高效的固液分离效率和相对较低的能耗要求,成为目前应用前景广泛的饮用水深度处理技术之一。水体富营养化造成季节性的藻体爆发问题,是自来水厂运行的一个巨大挑战。超滤技术基于尺寸分离原理,是一种有效的高藻水处理和分离技术。但是超滤处理高藻水过程中产生的严重的膜污染制约着超滤工艺的进一步推广。另一方面,超滤膜本身对于高藻水中的藻源有机物去除效能较低,无法确保饮用水的水质安全。膜前预处理技术可提高超滤出水水质同时缓解超滤膜污染问题。本课题深入考察了混凝预处理、高锰酸盐预氧化以及粉末活性炭吸附预处理缓解膜污染的效能;考察了高锰酸盐预氧化与粉末活性炭吸附耦合工艺对有机物去除效能和膜污染的影响;考察了单独使用高锰酸盐预氧化或粉末活性炭吸附、两者联合预处理与超滤技术结合时,超滤组合工艺的净水效能以及对膜污染控制机理。氯化铁（FeCl₃）混凝预处理可有效去除藻源污染物,因为加入混凝剂后混凝通过压缩双电层、电中和以及网捕卷扫等作用使得藻源有机物产生凝聚、絮凝等作用可以部分去除,有效减轻超滤膜的可逆膜污染。污染物在膜表面形成滤饼层,可以通过水力反冲洗达到较好的清洗目的;硫酸铝（Al₂（SO₄）₃）混凝预处理对于超滤对藻源有机物的去除进一步提升的效果微小,但可以有效减轻超滤膜的可逆膜污染,使污染物形成疏松的滤饼层;FeCl₃混凝预处理比Al₂（SO₄）₃混凝预处理的混凝预处理效果更好。FeCl₃混凝预处理的最佳投加量为0.2mmol/L。高锰酸钾（KMnO₄）和硫酸亚铁（FeSO₄）耦合预氧化强化混凝预处理对于超滤对藻源有机物的去除无显著效果,但可有效减轻超滤膜的可逆膜污染。单独使用粉末活性炭（PAC）对藻源污染物的去除效果和膜污染的减轻作用不明显,因为溶液中的有机胶体会吸附部分有机污染物,但是PAC可能作为新引入的物质再次污染超滤膜,两种作用相互抵消,使得单独用PAC不能有效缓解膜污染;PAC和FeCl₃耦合预处理可有效去除藻源污染物,减轻可逆膜污染。原因在于PAC的吸附作用和FeCl₃的混凝作用的协同;PAC与KMnO₄和FeSO₄耦合预处理可有效去除藻源污染物,缓解可逆膜污染。先投加PAC可以吸附部分有机污染物,使得有机物不易接触到膜表面,达到缓解膜污染的目的。然后投加KMnO₄和FeSO₄有利于有机污染物的氧化,吸附以及聚集沉积形成疏松的滤饼层,进一步缓解藻类引起的膜污染。本课题研究明确了典型膜前预处理在高藻水超滤过程中膜污染特性的影响,有助于缓解超滤处理高藻液过程中的膜污染,对于超滤技术在藻类爆发时的稳定运行具有重要意义,但相关膜污染控制原理还有待进一步的深入研究。