膜曝气生物膜反应器（MABR）主要由曝气膜和生物膜两个主要组成部分,将传统的生物膜技术与气体分离膜技术进行耦合。曝气膜以无泡曝气的形式向生物膜供氧。生物膜中的微生物对水中的碳,氮,磷等污染物进行降解,使水体得以净化。MABR技术具有无泡曝气、异相传质和生物膜分层等特点,使MABR在污水处理中具有独特的优势。1.本实验设计了一种适用于海上钻井平台采油废水处理的新型MABR耦合技术,本技术结合了MABR技术和臭氧-生物活性炭（O₃-BAC）技术。实验过程中,探究了曝气压力和水流流速对MABR处理效果的影响以及处理时间对O₃-BAC的影响。结果显示,在最佳运行条件下,COD、油含量、总氮（TN）和氨氮（NH₄⁺-N）的平均出水浓度分别为45 mg/L、2.7 mg/L、6.8 mg/L和2.8 mg/L,达到了海上钻井平台采油废水的排放标准。本实验证实了水解酸化和好氧氧化反应能够在同一个MABR系统中进行,从而提高了系统对采油废水的处理效果。通过计算得出,BAC上吸附的有机物中仅有25.2%没有被微生物降解,留在活性炭中,其余的有机物都被BAC上的微生物降解去除。与传统的活性炭相比,BAC能够显著提高活性炭的使用寿命。MABR与O₃-BAC耦合技术在采油废水处理方面具有现实应用前景。2.MABR技术与ADB350M（一种石油工程菌）结合用于处理海面浮油,同时,以鼠李糖脂为分散剂对浮油进行乳化处理。实验过程中探究了鼠李糖脂/石油质量比、氮、磷添加量、曝气压力和装置旋转速度对MABR处理效果的影响。结果显示,在最优操作条件下,出水中COD、油含量、总磷（TP）和总氮（TN）的平均浓度分别为39 mg/L、2.3 mg/L、0.29 mg/L和1.9 mg/L。在处理过程中,ADB350M石油工程菌能紧密附着在MABR曝气膜上,与直接往海水中撒工程菌相比,可以减少工程菌随海水的流失。鼠李糖脂的添加会改变胞外聚合物（EPS）中多糖/蛋白质的比值,从而提高生物膜的疏水性。总之,MABR系统对海水中浮油和其他污染物具有显著的去除效果。3.本实验设计并探究了强化的MABR系统在河道水体净化方面的应用。在第一个阶段,只对四个膜组件进行曝气,另外四个膜组件没有曝气,促使生物膜中形成稳定的好氧微生物和厌氧微生物菌群,能够使水解酸化、好氧氧化、硝化反硝化反应同步发生。在第二个阶段,所有的膜组件都进行供气曝气,而且往河水中添加聚羟基脂肪酸酯（PHA）作为补充碳源,促进微生物生长。微生物在利用PHA的同时,会消耗水中的氮磷污染物。在第28天,强化的MABR装置从水中取出,防止污染物再次释放到水体中去。在处理过程中,出水中COD、UV254,NH₄⁺-N、TN、TP和浊度的平均浓度分别为35 mg/L、0.03 cm^-1、0.21 mg/L、1.5mg/L、0.23 mg/L和3.12 NTU。强化的MABR系统对河道水具有良好的处理效果。