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目前，我国高速公路服务区建设取得了快速的发展，但高速公路服务区在为过往人员提供方便的同时，也产生了一定量的污水，如何处理服务区污水成为摆在我们面前的一个重要问题。本文针对目前我国高速公路服务区污水处理中存在的问题，以中空纤维帘式膜组件制成膜生物反应器（Membrane Bioreactor，简称MBR）对模拟服务区污水进行处理试验研究，以期为高速公路服务区污水处理提供技术支持。主要的研究内容与成果如下：（1）探讨了IAMBR和A/O-MBR两种工艺中曝气量、HRT、pH、曝气:搅拌时间（或回流比）对服务区污水中COD、NH4+-N、TN和TP等污染物去除效果的影响，找出了系统稳定运行的最优参数，得出IAMBR在曝气量为1000L/h，HRT为8h，曝气:搅拌时间为2h:1h，pH为7.5的条件下，对COD、NH4+-N、TN和TP的平均去除率分别为97.71%、69.96%、63.32%、95.48%，出水可用作城市绿化与建筑施工用水；A/O-MBR工在曝气量为1200L/h，HRT为10h，pH为7.5左右，回流比300%的条件下，对COD、NH4+-N、TN和TP的平均去除率分别为98.52%、82.68%、72.16%、97.30%，出水满足城市杂用水水质标准，可回用作服务区冲厕、道路清扫、消防、绿化、车辆冲洗等用水。（2）研究了污泥特性及膜污染处置方法。膜生物反应器中污泥浓度较稳定，约为60007000mg/L，污泥活性较高，膜污染可以有效控制在一定范围内，且清洗后膜通量可以得到较好的恢复。A/O-MBR工艺有较强的抗膜污染能力。（3）建立了IAMBR和A/O-MBR两种工艺去除有机物动力学模型，可据此预测出水有机物浓度。（4）对膜生物反应器处理服务区污水的经济性进行了初步分析。膜生物反应器用于服务区污水处理与回用的基建总投资与普通生物处理法相当，但运行成本远低于普通生物处理法，经济上可行。膜生物反应器能有效解决高速公路服务区污水处理中存在的问题，出水水质好，运行稳定可靠，自动化程度高，且运行费用较低，将出水回用可产生良好的经济效益和环境效益，具有广阔的应用前景。