膜生物反应器(MBR)是将膜技术与污水生物处理技术有机结合而产生的污水处理新工艺，近年来已经逐步应用于城市污水和工业废水的处理中。但MBR技术在应用过程中，面临着一个不可避免的问题即膜污染，它影响MBR的稳定运行，决定着膜的清洗周期和更换频率，进而影响到MBR工艺运行的经济性能，因此改善膜污染就显得尤为重要。在改善膜污染的诸多途径中，在临界通量值以下操作一直被认为是一种行之有效的措施。一般而言，临界通量值被认为是MBR中界定膜污染的一个便捷参数。临界通量的定义分为强弱两种形式，针对MBR工艺运行的实际状况，主要采用弱式临界通量的定义。常用的临界通量的测定方法主要包括流量阶梯法、压力阶梯法等。临界通量与膜及膜组件性能（膜表面性质、膜孔大小）、污泥混合液的性质（污泥浓度、粒度分布）以及操作条件（膜面速度、操作压力）等很多因素有关。本论文针对MBR系统常见的操作模式——恒压与恒流操作，分别采用分置式膜生物反应器和一体式膜生物反应器，对影响临界通量以及膜污染的因素进行了探讨。论文主要从以下两个方面展开:　　(1)针对一体式中空纤维膜生物反应器，采用流量阶梯法确定其临界通量，对影响临界通量的污泥浓度，曝气强度和测定参数（初始通量，通量梯度和阶梯间隔）等进行了单因素实验。研究结果表明，随污泥浓度的增大，临界通量减小，而增大曝气速率有助于增大临界通量;增大操作阶梯间隔及通量梯度会减小膜的临界通量;初始膜通量在不超过临界通量值的前提下，对临界通量值没有明显的影响。由此可见，临界通量受到诸多因素的共同影响。　　(2)针对分置式平板膜生物反应器，采用压力阶梯法确定其临界通量，并通过因子试验的数据分析方法，考察了操作条件，如搅拌速度、污泥浓度以及膜孔径对临界通量和膜污染速率的定量影响。实验结果表明:当转速从100rpm增大到300rpm时，会使临界通量值增大，增大幅度在7L/(m2·h)到21L/(m2·h)之间;但在考察污泥浓度和膜孔径的改变对临界通量的影响时，并未发现类似的一致性影响趋势。在次临界操作条件下，随搅拌速度的增大，其通量下降速率(FDR)（膜污染速率）随之减小，取得临界点及超过临界通量之后，200rpm转速下FDR值最小。当污泥浓度由4g/L升至7g/L时，对临界通量影响不大，而当污泥浓度升至10g/L时，便开始引起临界通量值的减小，同时在次临界操作条件下，FDR大小顺序为MLSS4g/L＜MLSS7g/L＜MLSS10g/L。膜孔径的研究结果表明，两种孔径微滤膜的临界通量值要明显高于超滤膜，但当微滤膜孔径从0.1μm增大到0.22μm时，反而引起了临界通量值的降低，即孔径为0.01μm的膜临界通量值最低，而孔径为0.1μm的膜临界通量值最高。0.1μm和0.22μm在达到临界通量之前其FDR的下降趋势很明显，尤其是孔径为0.22μm的膜，同时结合膜的断面电镜的表征结果，进一步证明了大孔径的膜在过滤初期就易形成膜孔的内部污染。在整个浓度范围内，膜孔径由0.01μm变化到0.1μm时，膜孔径对临界通量的影响效果大概是转速影响效果的6倍;而当膜孔径由0.01μm变化到0.22μm时，膜孔径对临界通量的影响大概是转速影响效果的2倍。