“接触氧化+膜生物反应器”工艺结合了传统污水处理方法和膜生物反应器(MBR)的优点,针对现在一体式膜生物反应器工程实践中的诸多不足,尤其是国产膜组件在应用中存在的问题(如膜污染的防治、膜生物反应器工艺流程形式及运行条件的优化、污泥产量高),采用传统工艺与MBR工艺结合的方法,研究新的MBR组合工艺,并为其工程实践提供理论依据。本论文采用国产的MF型膜组件,以处理人工模拟市政废水的小试为例,对其长期运行效果、工况影响因素、污染特点、能耗分配等几个方面进行了研究,获得了以下几方面的成果。一、以为期148天的多阶段试验为基础,考察了“接触氧化+膜生物反应器”工艺处理人工模拟市政废水及高浓度有机废水的试验效果。通过试验发现:接触氧化池和MBR反应器对有机污染物去除的作用不同,接触氧化段承担了废水中大部分的有机负荷;MBR段有机负荷较低,特别是在低负荷(COD=500mg/L左右)下,MBR段污泥浓度增长缓慢,反应器内污泥在长期运行中活性降低,微生物自身分解产生大量的溶解性微生物产物(SMP),对处理效果造成不利影响。二、接触氧化池在出水COD>100mg/L时,氨氮的处理效率非常低,本论文根据国内外常用的附着式生物膜理论模型,解释了这一原因。多物种建模的结果表明,因为存在空间和溶解氧的竞争,当液相主体内的有机基质浓度超过大约27mg/L时,消化细菌不能在生物膜内生存。根据微生物的生长理论,论文阐述了生物膜法工艺中氨氮的去除与COD及溶解氧的关系。三、MBR工艺在其运行条件不变的情况下,反应器中污泥的增长变化是一个动态的过程,因而其污泥的特性也具有动态变化的特性。在长期的试验运行中,本论文研究了污泥活性的变化,同时,根据污泥活性的变化,反应器内产生的SMP的不同,试验中考察了中空纤维膜过滤特性的变化。最后,在试验的长期运行中,微生物种群的变化对试验的处理效果有一定的影响。随着试验的进行以及试验条件的改变,反应器内优势物种也在发生着变化。各优势物种对试验的运行效果有着不同的影响,本试验通过观察,试验中研究了不同条件下出现的优势物种以及其对试验的影响。