本文创造性地提出以超滤膜为核心的组合工艺，包括生物接触氧化池、生物活性滤池和超滤，重点研究了各净水单元及整个工艺对微污染水源中各类污染物的去除效果及规律，并探讨了工艺的运行参数。通过试验主要得出以下结论： (1)采用自然挂膜，在平均水温为5.7℃的较低水温季节和25.9℃的较高水温季节，跌水曝气生物接触氧化池挂膜成功分别需40天左右和14天左右。 (2)当HRT=1.6h时，三阶跌水曝气生物接触氧化池对浊度、NH<,3>-N、COD<,Mn>和藻类的去除率分别为36.19％、65.36％、17.04％和67％。各阶对浊度和COD<,Mn>去除率依次为：阶一>阶二>阶三；对NH<,3>-N去除率依次为：阶一>阶三>阶二。采用跌水曝气能够满足生物接触氧化池对DO的需求，各阶对DO的消耗依次为：阶一>阶二>阶三。跌水曝气生物接触氧化池中生物量的整体分布规律为：阶二>阶一>阶三；各阶生物量的分布为：阶一与阶二相同，下、中、上次序增大，而阶三中，中部最多，其次为上部，下部最少。 (3)生物接触氧化工艺的净水效果受到诸多因素的影响，主要有水温、溶解氧、原水水质、水力停留时间、填料类型和水流流态。 (4)生物活性砂滤池对浊度、氨氮和coDMn的平均去除率依次为63.6％、55.4％和15.6％；而生物活性陶滤池的平均去除率依次为28.18％、74.94％和23.41％。 (5)超滤对浊度、氨氮、CoD<,Mn>和藻类的平均去除率分别为95％、9.37％、25.2％和95.3％。在整个运行过程中，超滤膜的比渗透通量随累计运行时间的增加而逐渐下降，间隙排浓水、水力反冲洗和化学清洗，只能减缓膜通量的下降，并不能消除膜通量的下降。此外，水温升高也有助于膜通量的提高。 (6)超滤膜组合工艺对浊度、COD<,Mn>、氨氮和藻类的平均去除率分别为99％、45.37％、67％和98.7％。各单元对浊度的去除率依次为：BF>BOC>UF；对COD<,Mn>的去除率依次为：UF>BOC>BF；对NH<,3>-N的去除率依次为：BF>BOC>UF；对藻类的去除率依次为：BOC>UF>BF。 (7)通过有机物分子量分布的测定发现：超滤膜组合工艺中，生物接触氧化池主要去除分子量小于3000的有机物，其中对1～3K、0.5～1K和<0.5K三个区间内有机物的去除率分别为60.05％、15.35％和90.38％；生物活性滤池主要去除分子量大于100K的有机物，去除率为68.12％；超滤膜主要去除分子量大于100K和介于10～100K之间的有机物，其去除率分别为34.1％和131.5％。 (8)通过与水厂常规净水工艺的对比发现：超滤膜组合工艺对浊度、氨氮、COD<,Mn>和藻类的去除效果都要优于水厂常规工艺，其中以氨氮的去除效果最为显著，去除率提高了52.9％。另外，通过测定有机物的分子量分布发现：与水厂常规工艺相比，超滤膜组合工艺对小分子有机物有很高的去除效果，特别是分子量小于0.5K的有机物，去除率高达91.51％，出水含量降至0.143mg/L；同时对分子量大于100K的有机物也有很好的去除效果，去除率高达95.26％，出水含量降低至0.026mg/L。 本文的研究成果证实了超滤膜组合工艺是一种适用于微污染水源饮用水净化处理的新型工艺，并为工程实践提供了相关借鉴和参考。