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针对膜生物反应器膜组件易阻塞的问题,以降低工程造价,节约膜清洗、更换成本为出发点,本实验采用无纺布材料结合跨膜压力最小化的溢流出水运行方式,研究了无纺布生物反应器发生丝状菌膨胀以及投加硅藻土、高岭土+硫酸铝使污泥性质发生改变后的出水水质及膜污染特征,探究证实了硅藻土及高岭土结合铝盐用于改善无纺布生物反应器膜污染的可行性。主要的实验结果如下：丝状菌膨胀状态和正常污泥状态下,无纺布生物反应器的平均出水COD去除率分别为90.1%和91.4%,平均出水NH4+-N去除率分别为91.9%和97.0%,平均出水浊度为1.33NTU和0.99NTU;膨胀污泥的平均粒径和中值粒径均大于正常污泥；正常污泥状态下的平均膜通量衰减速率为4.87L·m-2·h-2,膨胀污泥状态下为3.29L·m-2·h-2,正常污泥状态下的膜污染阻力占总阻力的9.88%,并以不可逆污染阻力为主,膨胀污泥状态下的占7.67%,并以可逆污染阻力为主,膜污染程度较轻；正常污泥和膨胀污泥的SMP总量与膜污染阻力有关系,P/C与可逆污染所占的比例有关系；混合液污泥LB-EPS与膜污染的关系同SMP相似,EPS总量及其P/C都与可逆污染的发生存在正相关关系；EPS含量较高的污泥更易于在膜表面累积,并且累积于膜表面的EPS主要是蛋白质；膜面污泥EPS的含量和P/C都与膜表面可逆污染存在正相关性。通过烧杯实验确定了1g/L和0.2g/L两种浓度作为硅藻土投加实验的剂量；投加硅藻土后无纺布生物反应器的上清液及出水COD均有所升高,空白组、1g/L组、0.2g/L组的平均出水COD去除率分别为90.73%、85.67%、85.25%,平均出水NH4+-N去除率分别为96.86%、94.40%、94.59%,平均出水浊度为0.81NTU.2.03NTU.1.71NTU,硅藻土对微生物降解有机物的能力有明显的抑制作用；硅藻土颗粒的粒径明显小于污泥颗粒的粒径,投加硅藻土对污泥颗粒的平均粒径和中值粒径的影响不大；空白组、1g/L组、0.2g/L组无纺布生物反应器的平均膜通量衰减速率分别为3.63L·m-2·h-2、6.08L·m-2·h-2、3.45L·m-2·h-2,空白组无纺布的膜污染阻力占总阻力的10.69%,1g/L组的占16.71%,并以不可逆污染阻力为主,0.2g/L组的占9.59%,并以可逆污染阻力为主,投加低浓度硅藻土减轻了膜污染；投加低浓度的硅藻土会提高SMP的含量并且改变其P/C,而投加高浓度时对SMP含量和其P/C的影响不大。投加高浓度的硅藻土时,混合液污泥和膜面污泥中的LB-EPS含量及P/C都有明显的上升,投加低浓度的硅藻土时,LB-EPS含量的变化不大,混合液污泥LB-EPS的P/C有明显的升高。投加硅藻土使混合液污泥和膜面污泥中的TB-EPS含量明显降低,并且投加浓度越高,TB-EPS含量越低。混合液污泥和膜面污泥中的TB-EPS含量都与可逆污染的发生有正相关关系,TB-EPS的P/C变化情况没有明显规律。通过烧杯实验确定了0.2g/L高岭土+0.1g/L硫酸铝配比浓度作为无纺布生物反应器运行实验的投加浓度；空白组(A组)、硫酸铝对照组(B组)、实验组(C组)的平均出水COD去除率分别为89.37%、87.90%、89.16%,平均出水NH4+-N去除率分别为97.36%、97.15%、97.99%,平均出水浊度分别为0.64NTU、0.56NTU、0.54NTU;投加硫酸铝可以小幅提高污泥颗粒粒径,但污泥絮体的稳定性不佳,投加高岭土+硫酸铝后,由于污泥絮体稳定性增强较不易解体,故污泥颗粒的粒径有明显增加。A组、B组、C组的平均膜通量衰减速率分别为3.83L·m-2·h-2、3.65L·m-2·h-2、2.94L·m2·h-2,A组无纺布的膜污染阻力占总阻力的10.95%,B组的占10.23%,并以可逆污染阻力为主,C组的占7.30%,可逆污染阻力略大于不可逆污染阻力,膜污染程度有明显的减轻；投加高岭土+硫酸铝后,SMP中蛋白质含量和多糖含量都明显降低,混合液污泥的LB-EPS含量明显升高,膜面污泥的LB-EPS含量却有所下降,同时两种污泥LB-EPS的P/C都有明显的升高。投加硫酸铝使混合液污泥和膜面污泥中的TB-EPS含量明显降低,投加高岭土+硫酸铝后,TB-EPS含量进一步降低,同时,投加高岭土和硫酸铝明显降低了TB-EPS中P/C的比例,混合液污泥的TB-EPS与膜面不可逆污染的发生也存在正相关关系。