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UF膜过滤已经成为第三代饮用水处理技术的核心,但膜污染控制仍然是UF技术应用中的瓶颈问题。近年来磁性离子交换树脂(MIEX)因其优异的净水性能,吸引了国内外众多学者的关注,成为一种新型的饮用水处理技术。目前关于MIEX与UF联用的研究主要都是分体式组合工艺形式,即原水经MIEX预处理后,出水再进行膜过滤。本课题组在前期研究中发现,MIEX-U F一体式工艺减缓UF膜污染的效果远远好于分体式工艺,但是膜污染控制机理还有待进一步研究。本研究以腐殖酸(HA)、海藻酸钠(SA)、牛血清白蛋白(BSA)作为引起超滤膜污染的典型模型物质,以浸没式PVDF中空纤维超滤膜组件为对象,从液相主体有机物去除,膜面刮擦以及近膜壁面MIEX动态膜的形成三个方面,系统研究了MIEX-UF一体式工艺中针对不同类型污染物的UF膜污染减缓机理以及变化规律。利用原子力凝胶探针分析了MIEX-污染物,膜-污染物之间微观界面作用力的变化,从微观界面作用力层面解析MIEX动态膜减缓膜污染的机理。在此基础上进一步探讨了树脂表面形态变化(饱和、再生),膜的化学清洗,以及水溶液中离子强度和典型离子种类对微观界面作用力的影响,以及这种变化对一体式工艺中膜污染控制规律的影响。研究结果表明：在HA, SA和BSA三种不同污染物引起的膜污染中,MIEX颗粒在膜面形成动态膜是控制膜污染的最主要因素,分别占膜污染控制总贡献比例的80%、60%和70%。微观界面作用力分析证明"MIEX-污染物”间的界面作用力明显大于“PVDF-污染物”,因此树脂动态膜对污染物具有优先捕获和强化水力反洗能力,从而有效减缓膜污染。这同时也证明“MIEX-污染物”和‘’PVDF-污染物”间微观界面作用力的变化直接影响MIEX-UF-一体式工艺控制膜污染的效果,‘’MIEX-污染物”与‘’PVDF-污染物”间界面作用力差值越大(前者越大,后者越小),膜污染控制效果越好。进一步研究发现,树脂形态变化对微观界面作用力影响明显,“饱和MIEX-污染物”间的界面作用力均明显小于“PVDF-污染物”,动态膜效应消失,膜污染控制效果较差。随着MIEX再生次数的增加,"MIEX-污染物”间的界面作用力逐渐减小,MIEX对膜污染的控制效果也随之减弱。化学清洗后界面作用力的变化与膜清洗效果直接相关。对于HA污染物,NaOH清洗后的“膜-污染物”界面作用力略大于NaClO清洗,而对于SA和BSA污染物,NaClO清洗更有助于“膜-污染物”间界面作用力的恢复；‘’MIEX-污染物”与“PVD F-污染物”的差值随离子强度的增加呈现逐渐减小的趋势,Ca2+、SO42-和 NO3的存在均不同程度的减小了‘’MIEX-污染物”与“PVDF-污染物”间界面作用力的差值。对于减缓HA/SA类膜污染,抑制作用大小为Ca2+>SO42->N03-,对于减缓BSA类膜污染,抑制作用大小为SO42->Ca2+>NO3-。同步单水力反洗周期TMP变化规律证实“MIEX-亏染物”与‘’PVDF-污染物”问界面作用力的变化与膜污染控制规律确实紧密相关,这进一步证实了微观界面作用力在MIEX-UF一体式工艺控制膜污染过程中具有关键性作用。