陶瓷膜-生物反应器(Ceramic Membrane BioReactor,简称CMBR)是膜分离技术与普通活性污泥法相结合而产生的一种新型、高效废水生物处理工艺.采用陶瓷膜组件代替二次沉淀池进行液固分离,提高了对污染物的去除效率和抵抗污泥膨胀的能力,出水中无悬浮物,勿需消毒,且结构紧凑、管理方便.自90年代以来,此工艺在废水资源化方面的试验研究受到了世界各国环保科学家的普遍关注,中国在这一领域的工作则尚属起步阶段.主要内容如下:首次从物料衡算出发推导出基于CMBR工艺的微生物浓度计算公式,求出了理论产率因数、衰减常数、减速增长速度常数,并对整个试验期间的污泥浓度增长趋势进行了预测,与运动实际值吻合良好.首次提出污泥循环周期R<,P>和最小膜面流速V<,min>的概念,揭示了活性污泥内的微生物组成与R<,P>的内在联系,探讨了V<,min>和污泥浓度之间的关系,研究了污泥小度随污泥浓度变化的规律.首次提出基于CMBR工艺处理城市废水的超、微滤膜堵塞模型.从模型出发分别采取相应措施可使运行周期延长3ˉ7倍以上.研究了确定运行条件下,膜组件的操作压力随时间的变化规律.深入进行了CMBR工艺的经济性分析,提出了CMBR工艺放大设计的原则、方法和步骤,并以某生活小区污水回用为例进行了模拟设计计算.首次提出CMBR工艺运行能耗的最优化问题,并进和了问题的分解和求解.指出可采用"法泥浓度的强制分区"技术有效地降低整个工艺的运行能耗.还通过缜密的数学分析,得到膜组件基本参数优化的一个解析解.