膜生物反应器(MBR)作为一种新型、高效的水处理技术，具有巨大的优势和应用前景,因此受到广泛关注。将传统的生物处理工艺与膜分离技术相结合，从而实现城市污水的再生利用，是污水厂升级改造最常用的技术之一。但是传统生物处理工艺存在很多问题，并且膜作为MBR系统的核心，其使用寿命缩短和膜污染速度快等问题也将对整个MBR系统运行及其成本产生巨大影响，因此，针对MBR工艺进一步研制与开发低成本、高性能的膜具有十分重要的现实意义。本论文主要研究了以PET编织管为内支撑层，以PVDF为膜基材、PVA为亲水化改性剂，利用自主研发的涂覆-浸没凝胶相转化法制备得到具有高强度的PVDF-PET编织管改性复合膜，考察了编织管的参数及PVA浓度对改性复合膜性能的影响。分析膜的表面及截面结构，评估膜的纯水通量、平均孔径、孔隙率、通量衰减速度，并通过考察改性复合膜对二级出水中颗粒物及有机物的去除效果，优化得出最优配比浓度。将自制复合膜选出性能最优者制成帘式膜组件，组建倒置A2/O MBR系统，常温下处理模拟生活污水，考察系统对COD、氨氮、总氮、总磷及浊度的去除效果以及膜性能的变化，从宏观及微观不同角度分析膜污染的主要因素，为提高膜性能，实现膜的工业化使用及进行污水厂的升级改造提供参考。研究结果如下：（1）将PVA作为亲水化改性剂对自制PVDF-PET编织管复合膜进行了亲水化改性，结果表明：随PET编织管外径增大或编织目数减少，复合膜纯水通量、平均孔径都有显著的提高，而孔隙率却降低，当编织管外径为2.1mm，目数为45时，复合膜的纯水通量达1516L·m-2·h-1，孔隙率达61.6%。随着PVA浓度的增加，膜纯水通量上升，孔隙率、平均孔径增大，复合膜表面从大量致密的微孔逐渐变为大孔，孔间连通度增大，在PVA浓度为4%时，膜表面孔分布更为均匀、密集，膜通量1065L·m-2·h-1、孔隙率60.3、平均孔径104nm的数据整体最优；且复合膜对浊度具有很好的去除效果。（2）将亲水化改性后性能最优的膜制成帘式膜组件用于倒置A2/O MBR中，对其第一污染周期内处理效果及跨膜压差进行考察，结果显示：倒置A2/O MBR系统对城市污水处理效果良好，在不同混合液回流比条件下COD、氨氮、总磷等去除效果较好，均大于90%、95%、80%。回流比对总氮的去除效果有一定影响,回流比为100%时去除率较低，当回流比从100%增加至300%时，去除率相应增大。并且复合膜以12±0.5L/(m2·h)通量运行，运行时间19.2h/d，40天内未对膜进行任何清洗的情况下，跨膜压差始终小于8kPa，自制的复合中空纤维膜具有很好的抗污染能力。（3）工况三运行周期结束后对膜表面污染物质及反应器内环境进行分析，结果表明：反应器内松散的胞外聚合物（LB）对膜有机污染影响最大，同时经过AFM微观分析可知LB与膜之间结合力为最大。（4）反应器多工况多周期运行，对反应器内环境变化对膜污染的影响进行分析，结果显示：运行过程中，膜污染速度与反应器微环境变化关系密切，不同工况下运行过程中膜污染速率不同，但均较小。