微濾可以有效去除小顆粒有機(jī)物和懸浮固體，但天然和人工合成的有機(jī)物僅用微濾的方法是不能去除的，需要與其他方法相結(jié)合，微濾結(jié)合混凝、吸附預(yù)處理處理飲用水越來越引起人們的關(guān)注，最普通的方法就是投加金屬鹽混凝劑和粉末活性炭（PAC），混凝和吸附作為微濾的預(yù)處理不僅可以提高膜通量，降低天然有機(jī)物（NOM）以獲得高質(zhì)量的出水，還可以減緩膜污染，延長(zhǎng)清洗周期。混凝預(yù)處理所需的反應(yīng)時(shí)間很短，投加混凝劑后，絮體尺寸很快大于膜孔徑，不需要長(zhǎng)時(shí)間混凝，經(jīng)混凝處理后的水即可進(jìn)入膜分離單元。由于微濾技術(shù)可以去除水中濁度和微生物，日本在20世紀(jì)90年代中期就開始了大規(guī)模應(yīng)用。
陶瓷膜具有高的抗破損能力和長(zhǎng)的使用壽命，日本已經(jīng)建立了30多家死端陶瓷膜過濾系統(tǒng)生產(chǎn)飲用水，的生產(chǎn)能力為3,400m3/d，為了提高溶解性污染物的去除率，用活性炭和膜技術(shù)結(jié)合催化氧化技術(shù)去除溶解性污染物。投加活性炭還可以改善過濾性能，維持系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。有研究表明粒徑為1μm的PAC比通常的PAC（粒徑為10μm）具有更強(qiáng)的吸附能力，達(dá)到同樣的去除UV254效果時(shí)，只需要通常PAC的1/3。催化氧化可以有效去除溶解性錳離子，氧化產(chǎn)物被陶瓷膜截留。這些飲用水廠為了減少運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用，都采用了聚鋁進(jìn)行混凝預(yù)處理以改善膜過濾性能。PAC投量從10mg/L增加到50mg/L，過濾性能逐漸提高，即使減少聚鋁投量，也可以維持穩(wěn)定的過濾性能。當(dāng)PAC投量為50mg/L時(shí)，由于臺(tái)風(fēng)使進(jìn)水濁度增大到60NTU，但過濾性能未受影響。
趙鵬等人用兩個(gè)PAC結(jié)合微濾技術(shù)處理河水，在兩個(gè)反應(yīng)器中維持很高的出水通量，達(dá)到167L/m2·h，實(shí)驗(yàn)證明不同粒徑的PAC，在高通量下都對(duì)有機(jī)物有很好的去除率，在反應(yīng)器中PAC濃度高達(dá)20g/L，有機(jī)物去除率為60%～80%。通過分析膜表面的PAC污染層，發(fā)現(xiàn)吸附的金屬離子起的作用比吸附的有機(jī)物的作用大，原水中的小顆粒物質(zhì)和金屬離子對(duì)PAC層的形成起了重要作用，因?yàn)閹д姷哪z體和金屬離子進(jìn)入PAC顆粒間的縫隙并且中和表面帶負(fù)電的PAC。由于大粒徑PAC具有大的縫隙和較小的比表面積，在相同通量下，投加大粒徑PAC的反應(yīng)器比投加小粒徑PAC污染要嚴(yán)重得多。
當(dāng)用PAC作為吸附劑時(shí)，如果接觸時(shí)間太短，就不能使PAC充分發(fā)揮吸附作用，因此，應(yīng)保證有效的接觸時(shí)間以提高吸附效率。還可以改進(jìn)PAC性質(zhì)，即通過粉碎普通的PAC來制造亞微粒PAC（直徑在0.8～0.6μm之間），將其用作微濾前的吸附劑處理飲用水。試驗(yàn)表明亞微粒PAC吸附NOM非常快而且比普通PAC有更強(qiáng)的吸附能力。不同的接觸時(shí)間對(duì)去除NOM效果不同，隨接觸時(shí)間的延長(zhǎng)去除率增大，但是在大于1min后，去除率增大很緩慢。用亞微粒PAC不僅可以縮短接觸時(shí)間而且可以節(jié)約75%的混凝劑。韓國的Jeong-ikOh等人研究微濾結(jié)合在線快速攪拌器投加混凝劑生產(chǎn)飲用水。在混凝劑（聚鋁）投量分別為0.0mg/L，0.9mg/L，1.1mg/L，1.3mg/L和2.2mg/L時(shí)分析膜阻力的變化，發(fā)現(xiàn)在投加混凝劑之前和之后顆粒尺寸分布沒有改變，都在8～20μm之間。處理效果的混凝劑投量既要使膜的阻力最小又要使混凝達(dá)到效果，即投加混凝劑后顆粒表面的電勢(shì)接近于零。當(dāng)電勢(shì)接近于零時(shí)，顆粒間排斥力最小，顆粒很容易凝聚。當(dāng)投藥量為1.1mg/L時(shí)，膜阻力最小，電勢(shì)接近于零。在線混凝有很多優(yōu)點(diǎn)，包括可以降低投藥量、縮短反應(yīng)時(shí)間、降低能耗和減少水頭損失等。
有一種新型聚偏氟乙烯（PVDF）中空纖維膜具有高的出水水質(zhì)、高的去除率、高物理強(qiáng)度和高的化學(xué)穩(wěn)定性。膜孔徑為0.05μm，可以有效去除病原體，在TMP為0.05MPa，溫度為25℃下，純水通量高達(dá)1000L/m2·h。PVDF中空纖維膜有很強(qiáng)的抗氧化性，可用于飲用水生產(chǎn)，工作通量大于83L/m2·h。通量在42～208L/m2·h時(shí)，PVDF中空纖維膜的TMP很穩(wěn)定，出水水質(zhì)好。但在壓力為12MPa或者拉長(zhǎng)100%后膜就會(huì)被破壞。日本的大中型水廠主要應(yīng)用兩類新型膜，一類是大孔徑微濾膜，孔徑為2μm，能很好的去除粒徑大于2μm的顆粒，也可以去除致病原生動(dòng)物，在MP為0.01MPa，通量為208L/m2·h下，對(duì)隱孢子蟲的去除大于六個(gè)數(shù)量級(jí)。另一類是PVDF中空纖維膜，孔徑0.03～0.1μm，具有良好的機(jī)械性能和化學(xué)性能，通量大。大孔徑微濾膜在沒有化學(xué)清洗的條件下連續(xù)運(yùn)行了六個(gè)多月，TMP小于0.004MPa，出水通量為150L/m2·h。實(shí)驗(yàn)使用了兩個(gè)不同孔徑的PVDF膜，膜A孔徑0.1μm，在TMP小于0.08MPa，出水通量為125L/m2·h的條件下處理地下水，穩(wěn)定運(yùn)行了六個(gè)多月。膜B孔徑為0.05μm，在TMP小于0.08MPa，通量為104L/m2·h條件下處理地表水，穩(wěn)定運(yùn)行了五個(gè)多月。