在我国水资源污染日益严重和饮用水水质安全标准日趋严格的形势下，超滤技术在饮用水处理领域将具有广泛的应用前景。然而，膜污染问题严重制约了超滤技术的推广应用。因此膜污染的控制是亟待解决的难题。同时，超滤在国内水厂的应用才刚刚起步，尚无系统的运行管理经验。针对这些问题，本论文展开了超滤膜通量的优选、膜前氯化和粉末活性炭吸附对超滤净水效能和膜污染的影响研究以及超滤水厂的运行效能评价。超滤膜通量优选研究首先进行了临界通量测量试验，结果表明：该系统的临界通量在23L/（m²·h）至25L/（m²·h）范围之间。继而以亚临界通量23L/（m²·h）运行超滤系统，研究超滤组合工艺的净水效能和跨膜压差增长情况，得到以下结论：组合工艺对UV₂₅₄、COD_Mn和TOC的平均去除率分别为25.4%、24.8%和28.4%；跨膜压差平均每天增长0.37kPa，试验期间跨膜压差出现零增长的情况。超滤组合工艺运行优化研究首先进行了粉末活性炭吸附、混凝/沉淀、混凝/粉末活性炭吸附/沉淀烧杯试验和膜前氯化/超滤工艺处理沉后水小试试验，综合上述试验结果确定：粉末活性炭最佳投加量为10mg/L，粉末活性炭投加位置在混凝剂投加3min之后，聚合氯化铝最佳投加量为4.5mg/L，有效氯最佳投加量为0.5mg/L。然后进行了混凝/沉淀/超滤、混凝/沉淀/膜前氯化/超滤和混凝/粉末活性炭吸附/沉淀/膜前氯化/超滤组合工艺中试试验，试验结果表明：粉末活性炭强化了混凝/沉淀对有机物的去除效能，能够减轻超滤膜污染。在混凝/沉淀预处理后，膜前氯化略微降低了超滤对有机物的净化效能，但能有效缓解超滤膜污染。在超滤水厂的运行效能评价中，首先对各阶段工艺出水水质进行了系统的考察。实验结果表明以超滤为核心的组合工艺具有良好的净水效能。为阐释可引发超滤膜污染的物质，系统的分析了各阶段工艺出水UV254类有机物分子量分布、亲疏水性特征和荧光特性。实验结果表明：亲水性芳香族蛋白质类有机物可能是造成超滤膜污染的主要原因。最后对单位通量的跨膜压差进行了向量自回归模型模拟，结果表明：单位通量跨膜压差几乎由前一天的该值决定，证明了超滤系统具有较高的稳定性。本论文进行了超滤膜临界通量研究，为超滤系统的稳定运行提供了通量参数。同时开展了膜前预处理研究，开发了粉末活性炭吸附和膜前氯化联合强化超滤组合工艺净水效能和膜污染控制方法。此外，本论文还对东营南郊水厂净水效能和运行稳定性进行了评价。本论文的研究成果可以为超滤水厂的高效稳定运行提供技术支持。