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随着全球范围内经济的发展,人口的增长,对水的需求量呈逐渐增加的趋势,另一方面水体的严重污染,造成了水源的萎缩.水资源污染和短缺已成为全球性重大问题.通过经济、技术比较得出污水再生与回用为一种解决水资源短缺和减轻环境污染的有效和经济的途径.适当在小范围之内污水就地收集、处理和回用,比大面积的污水收集、集中处理和回用更为经济和可行.由于膜生物反应器(Membrane Biological Reactor,MBR)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、高效废水处理技术,具有去除效率高、出水水质好、占地面积小、运行管理方便等特点,非常适合污水的分散处理和就地回用,故本文以MBR作为核心生物处理工艺,从污水回用的角度进行了MBR处理城市实际污水和回用的中试实验.实验结果表明:淹没式MBR对污染物的去除效果高效稳定,系统抗COD和NH<,3>-N冲击负荷能力较强,各项指标(COD≤30mg/L,NH<,3>-N≤5mg/L,总硬度≤10°DH,Cl<->≤150mg/L,无SS等)均能满足国家建设部颁布的《中华人民共和国城镇建设行业标准—生活杂用水水质标准》(CJ/T48-1999).用淹没式MBR处理城市污水,在技术上是可行的.当进水COD/TN为6.19~11.33,COD为210.9~441.2mg/L,NH<,3>-N为27.6~46.41mg/L,TP为1.53~4.69 mg/L的情况下,系统不用污泥回流和搅拌装置,控制A单元溶解氧较低(DO<0.5mg/L),污泥浓度在5000~6000mg/L,膜通量为6.77L/h·m<2>,COD、NH<,3>-N、TN和TP平均去除率分别达到了94.80%、94.47%、63.71%和60.51%,膜出水TN能够满足城镇污水处理厂污染物排放一级A标准.当进水COD/TN、COD、NH<,3>-N、TN平均为3.71、130.4mg/L、33.34 mg/L、35.18 mg/L时,由于进水中碳源的缺乏,TN去除率降低,通过加入粉末活性炭、软性填料,使TN去除率升高,COD、NH<,3>-N和TP平均去除率分别达到了84.66%、95.97%和62.6%.并且C单元滤过液和膜出水的COD浓度差距得到缩小.在进水COD(<200mg/L)和SS(<100mg/L)不是很高的情况下,系统能够长时间的不外排泥;在进水SS(>100mg/L)和COD(>200mg/L)较高的情况下,最好进行适当的排泥,以维持系统的正常运转;另外对MBR剩余活性污泥的处理进行了一项实验,实验发现泥水混合液经过消毒处理后,可以直接用于绿化,并发现三叶草对污泥混合液的适应性较强,污泥混合液浇灌的三叶草生长更加茂盛.系统地研究了填料挂膜的影响因素,研究确定填料表面结构与性质、悬浮态活性污泥浓度、溶解氧和有机负荷是影响填料挂膜的最主要因素.对于复合式MBR工艺,填料的选择一定要谨慎,一般不能选择吸附性能差的弹性填料,作为生物膜的载体,最好选择吸附性强的填料(如粉末活性炭、软性醛化丝、泡沫塑料块等).膜外表面泥饼层的增厚和膜内表面微生物的滋生是引起膜污染的最重要因素,混合液的性质(污泥浓度、难降解物质)也影响膜通量的衰减,本文从物理学、化学、生物学的角度探讨了膜污染机理,并通过化学清洗、控制污泥浓度、添加粉末活性炭、间歇出水、空曝气等措施减缓膜污染.