目前偏远地区由于缺乏相应的水处理设施,对于部分水质问题没有解决能力,因此存在非常大的用水安全风险,为了应对该问题开发了重力流超滤系统（Gravity-driven membrane,GDM）,该系统以重力为推动力,操作简单、不需要维护、成本低的同时可靠性高,但是在处理地表水的过程中有机物去除效率较低且不稳定,面对进水氨氮浓度较高的情况是否能够有效应对也并不清楚,除此之外较低的通量使得其应用条件进一步被限制。课题基于活性炭和沸石对不同污染物质的吸附能力,开发一种将吸附剂预沉积在GDM膜表面的吸附-GDM组合工艺,同时考察投加量对GDM通量稳定特性以及污染物去除效能的影响,从而探索一种强化GDM性能的新策略。通过静态吸附实验验证了活性炭和沸石分别对有机物和氨氮的去除能力,在短期超滤过程中,活性炭沉积层使得超滤有机物去除率提高了60%的同时提高了出水通量,沸石沉积层使得超滤氨氮有机物去除率提高了82%但是降低了出水通量。短期实验验证了吸附剂对提升GDM污染物去除效能的可行性。对比了不同活性炭和沸石投加量形成的沉积层对长期的GDM系统污染物去除效能的影响。实验发现单独GDM系统有机物去除率仅为19%,随着活性炭投加量的增加有机物去除率提升至50%和75%而沸石沉积层对有机物的去除没有影响,单独的GDM系统在面对较高的进水氨氮浓度时可以保持83%的去除率,活性炭和沸石的投加使得去除率分别提高了5%和15%,投加量的影响并不明显,除此之外沸石沉积层在运行初期提供了一定的氨氮吸附能力,但是在系统产生硝化细菌后会缓慢释放。整体上两种吸附剂沉积层的存在对GDM污染物去除效能均有不同程度的提升。随着活性炭投加量的增加GDM稳定通量下降了12%和2%,影响并不显著,而沸石投加量的增加使得稳定通量下降了24%和43%,表明沸石沉积层加重了膜污染。两种吸附剂沉积层均缓解了膜孔堵塞带来的污染,有利于膜的清洗。进一步分析污染机理,活性炭和沸石的投加都使得滤饼层内的生物量以及SMP和EPS含量提高,且滤饼层更加密实且粗糙,但是活性炭投加量的影响较小而沸石投加量越多含量越高,说明活性炭和沸石沉积层都不同程度的加重了滤饼层生物污染但活性炭沉积层的污染大部分发生在表面,而沸石沉积层的污染发生在沉积层内部以及膜表面,这与两种吸附剂的粒径相关。此外,活性炭和沸石的存在提高了滤饼层内微生物群落的丰富度和多样性,同时与硝化作用相关的菌属丰度也得到提升,这也解释其出水氨氮浓度更低的原因。本文研究了以活性炭和沸石形成的沉积层为强化手段对GDM系统污染物去除效能和通量稳定特性的影响,同时揭示了两种不同性质和粒径的吸附剂沉积层存在下GDM的膜污染机理,为进一步探索GDM性能强化的方法,完善分散式水处理技术提供帮助。