Penelitian ini bertujuan mengevaluasi kinerja sistem pengolahan air Sungai Musi melalui kombinasi pretreatment dan ultrafiltrasi untuk menghasilkan air minum yang memenuhi persyaratan kualitas air minum. Tahapan pengolahan meliputi aerasi, filtrasi menggunakan media ferolit, karbon aktif, dan zeolit, dilanjutkan dengan membran ultrafiltrasi (UF) serta desinfeksi menggunakan sinar ultraviolet (UV). Variabel penelitian meliputi laju alir air baku sebesar 6, 8, 10, 12, dan 14 L/menit serta tekanan udara aerasi sebesar 4 dan 5 bar. Parameter yang dianalisis meliputi total padatan terlarut (Total Dissolved Solids, TDS), pH, besi (Fe), mangan (Mn), dan parameter mikrobiologi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kondisi operasi yang direkomendasikan pada tahap pretreatment adalah laju alir 12 L/menit dan tekanan udara 4 bar. Pada kondisi tersebut, nilai TDS menurun dari 162 mg/L menjadi 49 mg/L dengan efektivitas penyisihan sebesar 69,75%. Kadar Fe dan Mn setelah filtrasi ferolit masing-masing mencapai 0,048 mg/L dan 0,039 mg/L pada laju alir 14 L/menit dan tekanan 4 bar. Hasil pengujian laboratorium menunjukkan bahwa produk air minum Polsri Water memiliki nilai Total Coliform dan Escherichia coli sebesar 0 CFU/100 mL. Hasil ini menunjukkan bahwa kombinasi pretreatment, ultrafiltrasi, dan desinfeksi UV berpotensi meningkatkan kualitas air Sungai Musi sehingga memenuhi parameter kualitas yang diuji. Dengan demikian, integrasi proses pengolahan tersebut dapat menjadi alternatif teknologi penyediaan air minum, dengan tetap memperhatikan pengujian seluruh parameter wajib sesuai standar yang berlaku.