活性污泥法乃目前常规污水处理技术,其问题是处理过程中产生大量难以处理/处置的剩余污泥。剩余污泥中胞外聚合物（EPS）占其干重比例达10⁴0%,所含特殊官能团对水中重金属离子具有很强的吸附能力,况且EPS还会影响到污泥的脱水性能。如果能将EPS回收利用,则在获得重金属吸附剂的同时也可改善污泥脱水性能,亦可实现污泥减量作用。传统分离EPS方法不仅含水率高、能耗大,且存在二次污染问题。相形之下,膜分离则无后顾之忧。因此,本研究采用超滤以及正渗透（死端与扫流模式）膜过滤方式,以藻酸盐和实际EPS作为研究对象,探究其膜污染机理,以及EPS膜分离回收过程与重金属离子吸附去除相耦合作用。不同提取方法获得EPS产量及组分有所不同,本研究以CER法获得的EPS作为研究对象。金属离子可与EPS中羧酸基团结合,可减轻超滤膜过滤过程中膜污染现象,金属离子减轻程度为Al³⁺>Fe³⁺>Ca²⁺>Mg²⁺,且三价金属离子较二价离子来说效果要好。EPS对Pb²⁺理论最大吸附量高达645.2 mg/g,EPS滤饼层对Pb²⁺、Cu²⁺与Cd²⁺去除率均可达80%以上。EPS超滤膜回收与重金属离子去除耦合实验显示,重金属离子去除率受超滤膜对EPS回收率与EPS滤饼吸附过程过滤压力影响。Ca²⁺与硅藻土能减轻EPS膜浓缩回收的过滤阻抗,但不影响重金属离子去除率。Ca²⁺减轻膜污染只在低过滤压力下（p₁=20 kPa）方有效果。正渗透膜朝向会影响正渗透过程中的水通量,且活性层朝向驱动液侧时通量下降速要高于朝向料液侧。因Ca²⁺与SA发生交联反应,减轻了扫流以及死端无隔板正渗透过程中的膜污染现象。死端过滤时污垢层较为致密,因而水通量下降速率高于扫流模式,且因驱动液被稀释而引起的通量下降部分很少。正渗透隔板会使单位膜面积上积累的污垢增多,导致通量急剧下降;通过添加Ca²⁺之方式并不能有效减轻膜污染。