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A2/O-MBR组合工艺作为近年来MBR大规模应用的组合工艺类型,在处理城镇生活污水方面已得到大多数城镇污水处理厂的认可,也是作为污水处理厂提标改造的首选工艺之一。本研究采用两套A2/O-MBR小试装置对实际A2/O-MBR工程进行长期跟踪模拟,开展了 A2/O-MBR运行过程中临界通量、工艺参数优化、膜清洗以及污水深度预处理的研究,结合实际工程运行情况提出工艺稳定运行与优化管理技术策略,为MBR技术在城市污水处理厂提标改造中的规模化应用提供技术保障与支撑,具有较强的针对性与实际应用价值。研究结果表明,在A2/O-MBR长期运行过程中,临界通量会受到温度和曝气强度的影响,当温度和曝气强度降低时,临界通量出现了明显的下降,随着温度的升高和曝气强度增大,临界通量也开始逐渐增大,且当温度稳定在26℃以上时,温度继续上升和增大曝气强度对临界通量不会产生影响,临界通量趋于稳定。此外,污泥浓度在4～10g/L之间变化时,对临界通量并不产生明显影响。在对A2/O-MBR工艺参数优化的试验中发现,改变污泥龄对COD和氨氮的去除基本没有影响,出水COD低于10 mg/L,氨氮低于0.1 mg/L;当泥龄为22 d,混合液回流比为200%,厌氧池与缺氧池的进水比例为5:5时,系统对总氮的去除效果最好,出水总氮为8.1 mg/L,平均去除率为51.0%,限制总氮进一步去除的原因是进水碳源较低。A2/O-MBR的出水总磷平均为1 mg/L,生物除磷无法满足一级A标准(GB18918-2002),须辅助化学除磷。膜清洗试验中维护在线清洗试验结果发现,加药6 min(200 mg/LNaClO)、吹扫9 min,和加药6 min(200 mg/LNaClO+NaOH)、吹扫9 min的清洗效果最好;恢复性清洗的结果表明,膜污染以泥饼层为主,凝胶层污染对膜污染贡献较小,膜污染以无机污染为主。预处理结果表明,粒径>1mm、0.4～1mm、0.2～0.4mm、0.1～0.2mm四个范围内杂质所占比重分别为40.0%、15.6%、28.0%和16.4%,且随着粒径变小,杂质的VSS/SS值也随之降低。经过1mm至0.1 mm筛网后,SS和COD的去除率都在上升,高精度的筛网对生活污水中的SS和COD具有较好的去除率,但对氨氮、总氮和磷而言,却并未有影响。此外,在杂质缠绕模拟试验中发现,0.1～0.2 mm的杂质未发生缠绕现象,而粒径为0.1～1 mm和0.1～0.4mm的杂质均发生缠绕现象,其中粒径为0.1～1 mm时膜组件缠绕最为严重。