超滤无法拦截去除水中的溶解性物质，因此如果需要利用超滤工艺对溶解态的污染物质进行拦截去除，则必须要在超滤的预处理工艺将其转化为悬浮形态或胶体形态。

如果水中的污染物质主要是微生物和颗粒性物质，则通常超滤前只需要很少的预处理措施，一般在超滤工艺的上游安装预过滤器(100μm-300μm)去除较大的颗粒物质等即可，比如采用自清洗过滤器、袋滤、滤芯或盘式过滤器等。
根据原水类型或超滤进水水质的波动等情况，超滤前也可选用其它预处理技术，比如凝聚/絮凝、澄清/沉淀、气浮或颗粒介质过滤等。

01 凝聚/絮凝

通过在水中加入某些特定的溶解盐类，使水中的淤泥、粘土、胶体、悬浮物、微生物、NOM（通过吸附在其他颗粒中）等颗粒相互吸附结合形成颗粒聚集体（体），以便在后续工艺（如澄清、气浮或颗粒介质过滤等）中进行去除的一种物理和化学过程。

在凝聚过程中，将铝盐或铁盐等化学品添加到水中，通过快速搅拌（“快速混合”）使添加药剂在水中快速扩散，以减少颗粒物之间的排斥力（脱稳作用），使颗粒彼此吸附聚合。

相对应的是，絮凝过程属于低强度搅拌，以增加颗粒聚合的速度。
凝聚与絮凝可使用阳离子型、阴离子型或非离子型等药剂。

02 澄清/沉淀
设置澄清/沉淀工艺用于降低凝聚/絮凝工艺后的颗粒或胶体物质浓度，或去除浑水中的可沉固体。澄清/沉淀工艺不添加凝结剂。
该预处理一般用于平均浊度＞30 NTU 或峰值浊度＞50NTU 的进水，可得到浊度<2 NTU和SDI<6的澄清水。澄清/沉淀池的水力停留时间一般为2-4小时。

该预处理的类型包括：
（1）高效沉淀池（斜板沉淀池）

在常规沉淀池中增加斜板以提供更大的沉淀面积，可更高效地沉淀去除水中的悬浮固体物质。
一般采用60°倾角，采用5cm板间距的斜板设置，其沉淀速率更高，占地面积更（通常比常规沉淀池的占地面积小65-80%）。

斜板沉淀池可适用于处理浊度>50NTU的进水。

（2）载体絮凝高密度沉淀池
在混凝阶段投加高密度的不溶介质颗粒如细砂等，利用介质的重力沉降作用及载体的吸附作用加快絮体的“生长”及沉淀，属于一种快速沉淀技术。
一般高密度沉淀池具有沉淀时间短、占地面积小以及能耐受较高的冲击负荷等优点。

（3）溶气气浮法
通过使水中产水微气泡(~50μm)，并在微气泡缓慢上升过程中吸附在凝聚好的悬浮物上，使悬浮物密度下降而浮至水面，在净化器表面而非底部去除固体物质（即澄清后的水从底部而非顶部排出）。

溶气气浮占地面积一般要小于常规沉淀池，可适用于去除进水浊度＜50NTU且沉积较为缓慢的轻质颗粒（如凝聚的NOM）、藻类或油脂等，一般可得到浊<0.5NTU的澄清水。

03 介质过滤

颗粒介质过滤有以下几种不同的类型：

（1）单介质过滤

一般采用细砂，适用于浊度<2NTU，TSS<3mg/L的进水；

（2）多介质过滤
最常用的过滤介质是石英砂和无烟煤，细砂过滤器石英砂颗粒有效直径为0.35-0.5mm，无烟煤过滤器颗粒有效直径为0.7-0.8mm。

过滤介质的最小设计总床层深度为0.8m，在双介质过滤器中，通常填充0.5m高的石英砂和0.4m高的无烟煤。

（3）双级介质过滤（适用于进水浊度>20NTU、TOC>6mg/L 时）
通常第一级是较粗的单介质或多介质过滤（可去除60-80%的悬浮固体），第二级采用抛光双介质过滤器，可清除99%的剩余细微悬浮固体。
双级介质过滤对TOC 的去除率较低，一般只有20-30%，但如果在顶部安装活性炭层，则对TOC 最高可达50%左右的去除效果。
双级介质过滤一般可得到浊度<0.1 NTU的产水。

此外介质过滤系统按不同的划分方式可分类为：

按驱动力：
1、重力过滤
靠水流自身重量产生的静压进行过滤的装置。一般在过滤器底部适当高度处放置多孔板并铺上过滤介质即形成重力过滤器。
由于静压比较低，仅适用于较易过滤的物料或者对过滤速率要求不高的操作过程。常用的类型还有袋滤器、砂滤器等。其操作多为间歇式。

2、压力过滤
一般采用封闭钢制过滤容器，容器可耐压，能用较高的过滤床层、较精细的过滤介质粒径和较高的过滤滤速，设计过滤流速通常小于10-20m/h，反洗流速40-50m/h。

按过滤速度：
1、慢速过滤
以重力过滤为主，过滤速度一般<0.5m/h，通常适用于浊度<5-10NTU和TOC < 3mg/L的进水，可得到浊度<1NTU的过滤产水。

2、快速过滤
可以是重力过滤，也可以是加压过滤。滤速最高可达12m/h，通常需要预凝聚，可得到浊度<1NTU的过滤产水。

3、高速过滤
加压过滤，滤速最高可达30m/h。在混凝剂和助凝剂的作用下，可得到浊度< 0.5NTU的过滤产水。

按流动方向：
1、下流过滤
此种类型最为常用，水流自上而下经过滤层进行过滤。

2、上流过滤
较少使用，水流自下而上通过滤层进行过滤。