随着水资源短缺和水源污染问题的日益严重及国家生活饮用水水质标准的进一步提高，传统的水处理工艺已难以满足生活饮用水的安全要求，探索新的经济实用的饮用水安全保障技术以改进或替代水厂的常规工艺已是给水处理领域的重要内容。膜技术被称为“二十一世纪的水处理技术”，在水处理领域得到了广泛的应用。用膜处理替代水厂常规处理工艺是新的技术增长点。 本课题主要目的在于探索研究直接超滤工艺处理引黄水库水的运行工况、处理效果以及取代常规工艺处理引黄水库水的可行性，为将来超滤工艺应用于我国北方饮用水(特别是引黄水库水)生产提供依据。 本课题采用外压式中空纤维超滤膜进行直接超滤工艺处理引黄水库水的中试研究。本项目的实验地点选择在黄河下游的东营辛安净化站。本课题系统地研究了直接超滤工艺的影响因素，并对其运行参数进行了优化。在此基础上研究了直接超滤工艺对引黄水库水的处理效果，并初步探讨了直接超滤工艺对各指标的去除机理。同时，对直接超滤工艺和常规工艺处理引黄水库水的去除效果做了平行对比试验，考察了直接超滤工艺处理引黄水库水的经济成本。主要成果和结论如下： (1)在直接超滤工艺运行参数的优化研究中，通过试验考察了膜通量、运行周期、反冲洗流量、反冲洗时间及气洗频率等工艺参数对运行效果的影响。根据不同工艺参数对产水透过率的影响，建议本试验条件下的最佳膜通量为60L/(m<2>·h)，最佳运行周期为30min，反冲洗流量为50L/min，反冲洗时间为20s，气洗频率为两次制水一次气洗(1/2次制水)。 (2)采用直接超滤工艺处理辛安水库的引黄水库水效果显著。对浊度、细菌总数、总大肠杆菌菌群数、藻类总数、色度等都有较高的去除效果。对浊度的平均去除率达99.2％：产水浊度均在0.09NTU以下，远远优于目前的生活饮用水卫生标准；对细菌总数、总大肠杆菌菌群数的去除率达100％，产水中基本不含细菌和总大肠杆菌菌群；对藻类总数的平均去除率为96.96％；对色度的平均去除率为84.5％。同时，对有机物(COD<,Mn>、UV<,254>)、氨氮等也有一定的去除效果，但去除效果不太理想，必须与其他水处理工艺结合才能使有机物的去除达到好的效果。直接超滤工艺对COD<,Mn>、UV<,254>、氨氮的平均去除率分别为30.4％、38.5％、51.2％。 (3)直接超滤工艺对各指标的去除机理主要是膜表面的筛分作用，同时还有膜表面及微孔内吸附作用和膜孔的截留作用。 (4)膜污染试验研究中，得出本试验条件下超滤膜的化学清洗周期为20天，水力清洗可使膜通量恢复到过滤前的90％，化学清洗可使膜通量恢复到过滤初期的85％。试验表明：水源水中造成超滤膜不可逆污染的主要是非稳定的胶体悬浮污染物和一些有机物，而悬浮固体造成的膜污染通过周期反冲洗是可恢复的。 (5)直接超滤、常规工艺的对比试验表明：直接超滤工艺对浊度、病原微生物(细菌总数、总大肠杆菌菌群数)、藻类总数等有很好的去除效果，优于常规工艺，同时直接超滤工艺的投资成本(含征地费用)、运行成本比常规工艺节省，其运行成本约为0.245元/m<3>水。