近些年来，水污染日益严重，常规的给水处理工艺已经不能完全去除水中的污染物，越来越多的预处理与深度处理工艺被用于去除水中的污染物，其中炭泥回流-超滤组合工艺能够显著改善净水效果，缓解膜污染。本文采用静态试验、动态试验和生产应用相结合的研究方式，研究山东某水厂高浓度含炭污泥回流强化混凝-超滤组合工艺对水中污染物的去除效果及膜污染的试验研究;针对膜污染问题，分析长期运行超滤膜表面污染物特性及对水质的影响，分析化学清洗方式对膜污染物的去除效果差异。　　静态污泥回流-超滤试验结果表明，当混凝剂投加量为10mg/L，活性炭投加量为80mg/L，污泥投加量为20mg/L，处理引黄水库水能够达到最好的去除效果。投加高浓度含炭污泥对引黄水库水浊度、有机物及三卤甲烷生成势去除效果优于单独投加活性炭，能够更好地缓解膜污染，两种组合工艺最终膜比通量分别为0.85和0.82。动态高浓度含炭污泥回流超滤试验表明，该组合工艺对浊度平均去除率能够达到98％以上，对UV254、CODMn、DOC和NH3-N的平均去除率能够达到52.36％、46.56％、44.10％和70.47％,同时对不同类别有机物及三卤甲烷生成势均有较好的去除效果，定期反洗有助于缓解膜污染，排泥后跨膜压差也会得到降低。　　大型高浓度含炭污泥回流-超滤组合工艺运行特性表明，增加污泥回流工艺会使得沉后水浊度升高，但有无污泥回流工艺膜后水浊度去除率均能达到98％以上;增加污泥回流能够改善水中污染物的去除效果，对UV254、DOC、CODMn的总体去除率分别为56.36％、34.57％和38.52％，对溶解性蛋白质和酪氨酸类有机物有更好的去除效果;对NH3-N的去除率能够达到68.88％。对＞30k Da分子量区间的DOC和UV254具有较好的去除效果。化学清洗能够使跨膜压差降低到25kPa以下。大型污泥回流超滤组合工艺投资和日常运行成本分别为0.137元/m3和0.465元/m3。　　长期运行超滤膜的过滤特性明显变差，与新膜的过滤特性相比，旧膜的膜通量下降速率增加了6.00倍、初始跨膜压差增大了14.89kPa、跨膜压差增长速率提高了10.98倍。各种方式的化学清洗无法使旧膜的不可逆污染得到完全消除，其中，腐殖酸及亲水性、低分子量有机物是造成旧膜不可逆污染的主要污染物CaCO3是旧膜的主要无机污染物，含量达到64.13％，比新膜高出近33个百分点;化学清洗可去除了61.78％的CaCO3。化学清洗可以显著减少附着在膜表面和膜孔内的污染物颗粒数量，可见的膜孔数量增加，但仍有少量残留的污染物颗粒沉积和附着在膜孔内和膜表面。