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膜生物反应器是生物处理技术与膜技术的有机结合，以及对污染物的高效去除、较少的剩余污泥产量和优质稳定的出水水质等优点，成为一种新型的污水处理回用技术，所以对膜生物反应器工艺的基本理论和性能研究有利于这种工艺的应用和推广。本实验采用的一体式膜生物反应器主要是用活性污泥生物反应器与中空纤维膜组件相结合，处理生活污水。实验研究表明，当污泥浓度为6000mg／L，DO值为3mg／L以上，HRT为6h时，膜生物反应器对CODcr、BOD5、SS、NH3-N、TN、TP的去除效率分别达到95％-98％、98％-995％、100％、92％-100％、60％-84％、和34％-64％。针对膜生物反应器除磷效果差的特点，在实验中选用铝盐作为化学除磷剂，能获得较好的效果，在Al／TP(摩尔比)=15-20时，系统除磷效率可达72％-86％。在研究温度、pH值、HRT和DO值对膜生物反应器处理效果的影响时发现，DO为15mg／L以上时，DO值的变化对CODcr、BOD5、NH3-N的去除效果影响不大，但当DO为05mg／L时，系统对CODcr、BOD5、NH3-N的去除率迅速下降。DO值为15mg／L时，系统对TN的效率可达92％-98％，DO为其他值时则去除效率迅速下降。HRT对系统处理效果的影响主要是水力停留时间过短会造成废水与微生物来不及反应就从系统中排出，而当水力停留时间足够长的时候，HRT对系统去除率的影响不大，但对TP的去除则随这HRT的增加先增加后下降。温度和pH值的变化对系统处理效果无影响。在研究同步硝化反硝化作用时发现，C／N、pH值和温度对同步硝化反硝化作用无影响，DO是影响系统同步硝化反硝化的关键因素。在C／N为8-18，pH值为70-85，温度为7℃-11℃，DO值为15mg／L时，同步硝化反硝化在系统中起到了很好的作用，这一条件为同步硝化反硝化的最佳条件。通过对膜生物反应器中同步硝化反硝化的机理分析发现，膜生物反应器中同步硝化反硝化的发生符合反应器溶解氧分布不均理论以及缺氧微环境理论，系统反应器的结构以及系统中污泥浓度也在一定程度上间接影响同步硝化反硝化的进行。在研究膜污染时，实验采用膜抽吸压力的上升速率表征运行过程中膜过滤性能的变化。正交实验结果表明，缩短抽吸时间或延长停抽时间和增加曝气量均有利于减缓膜污染，但过短的抽吸时间、过长的停抽时间和过大的曝气量不能进一摘要步的减轻膜污染。因此应在确保一定产水率的前提下确定适宣的抽吸时间、停抽时间和曝气量。在污泥浓度为6000mg/L左右，通量恒定为SL/(mZ·d)的条件下，最佳组合操作条件为抽吸时间10min，停抽时间4min，曝气量005m3/h。三个因素中抽吸时间对膜抽吸压力上升速率影响最大，曝气量次之，停抽时间最小。