本文首先针对MBR系统中普遍存在的膜通量下降的问题，对温度、污泥颗粒的粒度、污泥浓度、曝气强度、以及抽停时间比等因素对膜通量的影响进行了一系列的试验研究，揭示了这些因素对膜通量的影响情况。并通过正交试验对影响膜通量的几个主要因素进行了试验分析，结果表明影响膜通量因素的主次关系依次为：污泥浓度、抽停时间比、曝气强度。并确定了本试验操作运行条件下最优化的运行组合条件为污泥浓度8000mg/L，曝气强度0.3m<3/>h，抽停时间比10min：3min。 同时本文针对膜污染机理进行了试验研究，阐述了污泥浓度、污泥粒径分布以及原水成分造成膜污染的机理。发现污泥团粒径分布随污泥浓度变化而发生改变，当污泥浓度达到20,000mg/L以上时，污泥粒径分布d10与d50明显下降，同时可导致膜污染的细微颗粒分布相对较高，这一现象得到污泥浓度超过20,000mg/L时膜污染加剧的实验验证。研究结果认为浸没式板式膜生物反应器具有广阔的应用前景。 本文还对MBR中硝化槽曝气装置中气液两相流动流进行了数值模拟，获得了硝化槽内液体流速矢量场和流线图以及气含率的分布情况，模拟结果表明：此装置可获得较大的升流区上升流速，即可获得较大的膜面剪切力。也就是对控制膜污染有利。另外此系统也有利于提供系统中氧气，利于微生物生长，从而使污水得到更好的处理效果。本模拟结果对于优化设计膜生物反应器结构，探索解决反应器内流动及传质有直观的指导意义。