膜生物反应器(MBR)将活性污泥工艺与膜分离工艺相结合,与传统活性污泥工艺相比具有占地面积小、污泥产率低等优点,是近几年来受到普遍重视的新型生物反应器。然而膜污染和高昂的投资费用是影响膜生物反应器进一步推广应用的主要因素。本课题采用浸没式MBR处理城市污水,通过收集自2006年5月启动调试至2007年10月近一年半的运行数据,系统研究了污泥胞外聚合物(EPS)的提取方法、在反应器内的变化特征以及对MBR运行的影响。首先,采用七种方法(热、酸、碱处理等)提取MBR中污泥EPS,研究了这些方法对于污泥EPS的最佳提取条件。在针对MBR中活性污泥EPS的提取方面,综合考虑提取总量、细胞破坏程度以及操作的难易度, EDTA二钠和热提取是最简便有效的两种提取方法。其次,在取样数据的基础上应用克里格插值的方法对数据进行空间插值,并结合Surfer 8.0软件将结果直观地显示出来,具体结论如下:在水平面中,长度方向上EPS总量以及作为主要成份的多糖和蛋白质分布均呈两头高中间低的形式,宽度方向上EPS则呈现出中间高,向两边逐渐递减的趋势,之后在稍远离膜组件的地方又有所回升。在竖直面中,EPS浓度随着深度的增加呈递减的趋势。再次,以稳定运行的试验数据为基础研究了曝气强度、有机负荷和SRT与污泥EPS变化的关系以及污泥EPS对污泥沉降性能的影响。同时发现,膜生物反应器中溶解性EPS的积累会对污泥的MLVSS/MLSS和脱氢酶活性产生不利影响,抑制微生物代谢活性。微生物代谢产物是混合液上清液和出水中的有机污染物中的重要组成部分。最后,通过运行数据从膜的生物污染角度解释了曝气强度、污泥浓度和有机负荷对于微滤膜污染速率的影响,从而得出了减缓膜的生物污染的最佳工况范围。