超滤不仅可以有效去除水中体颗粒、胶体及病原微生物,还具有高效、节能和操作方便等优点,已成为饮用水安全保障的重要技术之一。然而,超滤膜在运行过程中产生的膜污染仍限制其进一步推广应用。膜前预处理能够改变污染物性质与浓度,从而有效缓解超滤膜污染。本论文以近年来新兴的紫外/过硫酸盐、紫外/氯等基于紫外的高级氧化技术作为预处理工艺,系统考察其缓解超滤膜污染的效能及机理。论文首先选取腐殖酸、海藻酸钠和牛血清白蛋白等典型天然有机物分别模拟地表水中腐殖质、糖类与蛋白质,考察紫外/过硫酸盐氧化预处理不同天然有机物及三者混合物对膜污染的影响。对预处理前后溶液性质以及超滤膜表面有机物特性进行了表征。结果表明,紫外/过硫酸盐对膜污染的控制效果受到天然有机物类型的影响。紫外/过硫酸盐预氧化能够破坏腐殖酸和混合物溶液中不饱和键并去除荧光类物质,从而可以减轻二者引起的超滤膜污染。通过裂解海藻酸钠分子结构,紫外/过硫酸盐预氧化能够缓解海藻酸钠引起的可逆膜污染。由于紫外照射会增加牛血清白蛋白粒径并生成聚合物,其在过滤过程中堆积在膜孔中从而加剧膜污染,第一周期结束时比通量仅为初始膜通量的8%,膜通量无法通过水力反冲洗恢复,过滤实验被迫中止。当过硫酸盐投加量为0.04 m M时,牛血清白蛋白聚合物所产生的膜污染仍无法得到缓解,比通量值为15%。模型拟合结果表明,紫外/过硫酸盐预氧化后海藻酸钠和混合物溶液产生的膜污染减轻主要是由于膜表面滤饼层或凝胶层减少,而腐殖酸引起的膜污染得到缓解主要是由于预氧化降低了膜孔阻塞所占比重。其次,采用紫外/氯氧化作为预处理工艺,考察了其对腐殖酸、海藻酸钠、牛血清白蛋白及三者混合物引起的超滤膜污染的影响。研究了预氧化对溶解性有机碳（DOC）、荧光特性等溶液性质以及膜表面微观形态的影响,并采用经典污染模型进一步分析污染机理。结果表明,紫外/氯预氧化可以缓解腐殖酸、海藻酸钠和混合物溶液引起的超滤膜污染。海藻酸钠产生的膜污染在次氯酸钠投加量较低时即可得到减轻,当次氯酸钠投加量为0.0625 m M时,比通量提升了58%。尽管单独紫外照射会严重加剧牛血清白蛋白引起的超滤膜污染,但是向体系中投加0.25 m M次氯酸钠后,比通量值提高了70.6%。紫外/氯预氧化能够降低进水溶液UV254值和荧光物质含量并使滤液DOC值增加,说明天然有机物中不饱和结构被破坏,且进水溶液中大分子有机物被分解为小分子有机物,因而减少了污染物在超滤膜表面堆积。模型分析结果表明,腐殖酸、海藻酸钠及混合物溶液的膜污染机理经紫外/氯预氧化后从滤饼层过滤转换为中间膜孔堵塞,但过滤初期膜孔堵塞被加剧;而牛血清白蛋白的膜污染机理由完全膜孔堵塞转变为中间膜孔堵塞。在上述研究基础上,对比研究了紫外/过硫酸盐、紫外/氯和紫外/过氧化氢三种基于紫外的氧化预处理技术对高藻水引起的膜污染控制效能及机理。考察了预氧化对DOC值、荧光物质含量、藻细胞与藻细胞碎片浓度以及藻细胞微观形态的影响,分析了不同预氧化方式对进水溶液亲疏水性的影响。此外,表征了不同预氧化方式后超滤膜表面官能团以及微观形貌的变化。在此基础上,采用经典污染模型探究了不同预氧化工艺处理后膜污染机理的差异。结果表明,紫外/过硫酸盐预氧化对超滤膜污染控制效果最佳,紫外/过氧化氢次之,而紫外/氯预氧化会加重不可逆污染,当次氯酸钠投加量为1 m M时,预处理后不可逆污染阻力较未处理的原藻液升高了5倍。此外,紫外/过硫酸盐和紫外/过氧化氢预氧化能够降低进水中荧光物质含量,减少藻类有机物在膜表面堆积。此外,经紫外/过硫酸盐预氧化后,进水中疏水性物质的含量及藻细胞和细胞碎片的浓度进一步降低,膜污染缓解效果最佳。紫外/氯预氧化后生成的小分子疏水性有机物在过滤过程中会堆积在超滤膜孔中进而加重膜污染。通过模型分析可知:紫外/过硫酸盐和紫外/过氧化氢预氧化后,膜污染机理由中间膜孔堵塞和滤饼层过滤转变为标准膜孔堵塞,而紫外/氯预氧化会加重过滤初期膜孔堵塞现象。综上所述,本论文系统研究了基于紫外的氧化预处理工艺对天然有机物以及高藻水产生的超滤膜污染的影响,研究成果可以为氧化预处理在超滤膜污染控制方面提供技术支持,并促进超滤膜在水处理领域的进一步推广和应用。