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膜-生物反应器（Membrane Bioreactor，MBR）是一种膜分离技术与微生物学、生物化学等相结合进行废水处理的工艺，以膜技术的高效分离作用取代活性污泥法中的二次沉淀池，从而可以大幅度提高生物反应器中的污泥混合液浓度，使泥龄增长、剩余污泥量减少、出水水质显著提高。但是MBR目前存在的主要问题是膜污染。针对存在的问题，为了达到控制和减轻膜污染的目的，本论文研究了一种具有自由端的梳状中空纤维膜-生物反应器。本实验使用浸没式膜-生物反应器（Submerged Membrane Bioreactor，SMBR），采用具有自由端的梳状聚丙烯（Polypropylene，PP）中空纤维膜组件。与帘式膜组件相比，该膜组件下端自由且具有较低的紧密度，中空纤维膜丝之间具有更大的间隙，在不增加能耗的情况下增强了对曝气的响应程度，中空纤维膜丝在曝气的作用下具有更大的振幅和活动空间，使污染物不易在膜表面堆积，且使已附着上去的污染物更易去除，从而减轻膜污染，增大膜通量。该膜组件具有能耗低、抗污染能力强、易清洗等优点。本论文研究了具有自由端的梳状中空纤维膜-生物反应器的废水处理效果及工艺。在进水CODcr为240～500 mg／L时，运行1d后出水CODcr＜20 mg／L，去除率＞95％并保持稳定；本实验使用两种紧密度不同的具有自由端的梳状中空纤维膜组件，由SMBR的短期运行结果发现，紧密度低的膜组件B具有更好的抗污染效果；考察了SMBR使用具有自由端的梳状中空纤维膜组件B的长期运行结果，在操作压力为0.015 MPa～0.037 MPa，污泥混合液浓度为7500～10500 mg／L，曝气量为200 L／h，抽停时间比为9 min／l min的条件下，其膜通量达到6.2～8.0L／（m2·h），连续运行46 d无需清洗；以及详细地研究了在该SMBR中，各种条件如初始操作压力、透膜压力、曝气量、抽停时间比，污泥混合液浓度等对膜通量的影响；最后考察了膜污染后所采用的空曝气、水力清洗，水力清洗+化学清洗，水力清洗+化学清洗+乙醇浸泡四种清洗方式及其效果，并确定最佳清洗方式。