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水资源匮乏是我国本世纪面临的一个最大的难题,制约着工农业的发展。污水资源化则是实现水资源可持续发展的保证,它既解决了水资源的短缺,又解决了污水的处理问题。膜生物反应器(MBR)是膜分离技术与活性污泥系统相结合,用膜组件来代替活性污泥法中的二沉池。该技术以其新型、高效的优势广泛应用于污水处理和回用中。膜生物反应器应用微滤来完全截留污泥,提高了反应器中的微生物浓度,减小污泥产量。然而,膜的污染问题是膜生物反应器工艺得到进一步广泛推广的障碍,膜污染减小了膜通量,并增加了操作费用。本课题主要考察在不同的气水比下,MBR运行中料液特性与膜过滤阻力的关系。三个相同的中空纤维膜生物反应器在不同的气水比下以每小时2升的流量恒流出水,气水比分别为20:1、40:1、80:1。为了研究料液特性对膜污染的影响,泥水分离过程分别在错流过滤与死端过滤操作下进行。试验结果表明:随着气水比的增加,料液的可滤性变差。胞外聚合物(EPS)含量是影响膜污染的关键因素,污泥沉降性能与胞外聚合物浓度有较好的相关性; 非丝状菌膨胀主要因反应器中累积的高浓度胞外聚合物所致; 非丝状菌膨胀极大影响了污泥混合液的过滤性能,污泥膨胀后过滤阻力急剧增大。膜表面吸附的EPS质量随着悬浮EPS浓度变化而变化; 周期性排放污泥可减少反应器内悬浮EPS浓度和膜表面EPS含量,从而降低膜的过滤阻力; 膜生物反应器中悬浮EPS浓度与过滤阻力之间的相关性方程为:R=7×105×Pv3.3385; 单位膜面积吸附EPS质量与过滤阻力之间的相关性方程为:R=3.1525×1013×Pu-2.201×1012. 主要产生于内源代谢过程中的溶解性微生物代谢产物(SMP)会在反应器内累积。SMP的浓度与膜过滤阻力有较好的相关性,二者关系可用R=1.76×1012(TOC)0.1914表示; 过滤阻力分布实验表明:SMP是凝胶层阻力的主要来源。