本课题以天津大学游泳馆中水回用工程为平台,通过收集工程自2004年5月1日启动调试至2005年4月30日近一年的日常运行数据,总结了工程调试运行过程,分析了MBR工艺对污水中主要污染物的去除效果,并探讨了其去除机理。各项污染物的去除率如下:CODcr为34.1～89.4%、BOD5为95.5 %～99.3%、LAS为94%～97.9%、NH3-N为84.9%～99.8%、浊度为93.7%～99.9%。其去除机理以生化作用为主,以膜的物化作用为辅。针对MBR工艺运行中出现的、有别于其它生化处理工艺的特殊现象(SV30值和SVI值偏高)进行探讨,分析问题原因:一是由于F/M值低,微生物营养条件差,使得耐低营养的丝状菌占了优势;或是由于菌胶团细菌体外的多糖类基质被微生物利用了,造成絮体结构松散,使得SVI值高;二是由于MBR池的曝气量比普通生化法的曝气量大,较强的曝气强度打碎了菌胶团絮体,使得絮粒变小,SVI值高。同时针对膜污染在本工程的具体表现,探讨了影响膜污染的因素和缓解膜污染的方法。本课题采用了国际上普遍认可的数学模型—在溶解性微生物产物(SMP)形成和降解基础上建立的MBR动力学模型,对工程进行理论的优化。本文建立了工程常规监测数据(CODcr、BOD5、SS、TN等)和MBR动力学模型组分(XI、XS、SS、SI、SND、XND等)的转换方案,利用MATLAB7.1软件对数学模型进行拟合,分析参数的敏感度,调整敏感参数,确定使模拟误差最小的参数值。应用数学模型,通过改变指定的运行参数值,分析它们的变化对出水水质的影响,确定出MBR工艺的较佳运行参数,即HRT=6~8hr;SRT=30d;工程在此参数下运行时,既能保证良好的出水水质,又能使能耗较小,达到优化的目的。本文对膜最佳清洗周期进行了理论探讨。其工程应用有待下一步研究实践。