我国北方沿海省市地区人均水资源量仅为263m3，水资源短缺已经成为限制沿海地区经济发展的主要问题。在一些新开发的海岛上，淡水资源极为缺乏，淡水的供应通常依靠从内陆输入，成本较高且供水可靠性较差。膜法海水淡化是一种解决沿海地区和海岛水资源短缺的有效技术。本试验对超滤-反渗透双膜法处理渤海湾海水的效能与运行稳定性进行了研究，对双膜法工艺的运行参数进行了优化，以期为中小型双膜法海水淡化设备的设计提供参考。通过改变超滤运行条件，研究了通量、清洗周期与清洗方式对超滤膜污染、产水率以及出产水质的影响，发现超滤膜处理海水时，较短的清洗周期可以及时去除膜表面积累的污染物，有利于膜渗透性的恢复。当正冲与反冲同步进行时，冲洗压力增大，对膜表面污染物去除作用有所加强，有助于降低跨膜压差；补充加强化学反洗，可以有效的控制跨膜压差的增长，将维持跨膜压差在一个较低的水平。本试验条件下，超滤处理海水通量选择为83L/m2h，清洗周期35min，清洗方式为正冲同步进行，冲洗45s，同时每12h补充加强化学反洗，加强化学反洗采用酸碱交替清洗。超滤出水水质良好，完全满足反渗透进水要求，超滤出水SDI值比较稳定且变化不大，稳定在3.2左右，超滤通量、清洗周期以及清洗方式的改变对超滤膜出水SDI影响较小，超滤出水浊度低于0.09NTU。改变反渗透压力和浓水回流量，考察了对产水量、回收率、脱盐率、产出淡水水质等的影响。结果表明水压力增大，反渗透产水量上升，回收率上升，同时透盐量基本不变，所以出产淡水含盐量减小，反渗透系统脱盐率变大；浓水回流能够有效增加系统回收率，减小了反渗透产水量与膜堆回收率，出产淡水的含盐量增加，反渗透系统脱盐率减小；回流量越大，导致产出淡水含盐量迅速上升，能耗增加。在本试验条件下，反渗透给水压力选择为5.5MPa，浓水回流量选择为浓水总量的50%。在该条件下较长时间（30d）运行过程中，反渗透产水量未发生明显下降，基本保持在60L/h左右，系统产水回收率为21.7%；出水含盐量为117mg/L左右，脱盐率为99.45%；UV254和三维荧光光谱分析表明系统对海水中溶解性有机物具有很好的去除效果；系统产水水质检测结果符合国家饮用水水质指标，达到饮用标准。