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针对微污染水源水的传统处理技术存在流程复杂、占地面积大、工程造价高以及微生物泄露、消毒副产物等诸多问题，较难满足新饮用水出水水质标准。随着膜材料的发展和膜分离技术的普及，纳滤净水工艺已成为处理微污染水源水的重要技术之一。本文对纳滤膜处理微污染水源水的效能和膜污染问题进行了系统研究。通过平板膜小试实验，研究纳滤单元对微污染物的分离性能和膜污染行为特征，并通过优化预处理单元和影响参数，分析膜通量衰减机制，建立了可有效缓解膜污染并提高出水水质的预处理—纳滤耦合工艺。最后，结合卷式膜中试实验，考察纳滤系统连续运行的稳定性。纳滤处理微污染物的效能研究表明：纳滤核心单元对腐植酸类有机物、铁离子和浊度去除率均在90%以上，且不受预处理方式的影响；对AOC的去除率略低，在70%左右；但是，对氮化合物的去除能力非常有限，尤其对硝态氮和亚硝态氮的去除率仅在20%~30%。研究表明，混凝沉淀+超滤、混凝沉淀+生物活性炭等预处理过程可以有效提高氮化合物的去除效率。同时，纳滤在耦合两级预处理方式后，可实现对氨氮的高效稳定去除，总去除率在90%以上。纳滤膜污染行为与预处理优化研究表明：进水基质中腐植酸类有机物是引起膜污染的主要因素；不同预处理方式缓解膜污染能力对比中，混凝沉淀+超滤方式可以实现最佳的膜污染缓解效率。但是，混凝剂种类、投加量及混凝沉淀时间是影响纳滤膜污染程度和比阻分布的重要因素。综合考虑不同预处理方式对纳滤膜污染的影响行为和特征，以及工艺的可操控性等方面，混凝沉淀+超滤为较适宜的纳滤工艺预处理单元，可有效缓解膜污染和提高出水水质。纳滤系统稳定性运行研究表明：纳滤在筛分作用和道南效应共同作用下可实现对水中微污染物的高效去除，TOC去除率在90%以上；在膜截留和膜表面微生物共同作用下，纳滤出水中氨态氮的去除率在80%以上。硝酸盐氮和亚硝酸盐氮的去除效果受膜污染影响较大，随着膜污染的加重，其去除率均从70%~75%降至30%~45%；三种非常规微污染物（三氯乙烯、硝基苯、三氯苯酚）的平均去除率也受到膜污染的显著影响，从90%~100%分别下降至50%、20%和60%左右。纳滤单元运行过程中，由于浓差极化和膜污染等的影响，膜比通量随过滤时间延长和过水通量的增加将不断下降，但经适当清洗后可膜通量可显著恢复，且不影响出水水质。