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膜生物反应器(Membrane Bioreactor,MBR)是由膜分离技术联合生物处理法产生的一种高效稳定的水处理工艺。复合式MBR工艺是向生物反应器中投加载体,以达到提高系统处理能力的目的,近年来发展迅速。但MBR工艺运行过程中的膜污染问题限制了MBR工艺的广泛应用,导致运行费用增加。因此,研究缓解膜污染问题是MBR工艺研究的方向。本研究选择了一种柱状悬浮载体投加在MBR生物反应器中构成了复合式MBR工艺。在30d的活性污泥培养与驯化、18d悬浮载体挂膜结束后,启动运行了复合式MBR工艺,研究了运行条件的优化。结果表明,最优运行条件是:HRT为12h、曝气量为9L/min、抽停时间比例为9min:3miin。对比复合式MBR工艺与不投加悬浮载体的MBR工艺对COD、氨氮处理效果可知,COD去除率提升了 3.4%、氨氮去除率提升了4.3%。研究了悬浮载体最适投加量以及适用的活性污泥浓度条件。结果表明,投加悬浮载体对MBR泥饼层膜污染起到减缓作用,高污泥浓度条件更适于投加悬浮载体,20%悬浮载体投加量效果最好。在低污泥浓度条件下,20%投加量减缓膜污染效果最佳,跨膜压差(Transmembrane Pressure,TMP)降幅可达9.3 kPa。在高污泥浓度条件下,20%投加量条件下TMP降幅可达14.9 kPa。投加悬浮载体可提高MBR污水处理效果,COD去除率最高可达95.1%,氨氮去除率最高到达97.3%,且高污泥浓度条件下的处理效果优于低污泥条件。悬浮载体对TN去除率的提升并不显著,对TP去除率提升近10%。研究了膜污染清洗策略机理及优化。采用生物反应器停止进水出水维持空曝气、降低生物反应器内污泥浓度以及延长生物反应器停抽时间三种方法均可以在一定程度上恢复低压条件下产生的膜污染,第一种方法对受污染膜过滤能力的恢复速率最快,该阶段的TMP下降速率为1.3kPa/d。通过酸碱结合清洗的化学清洗方法能够减缓膜污染,有效恢复膜通量。清水冲洗包括高流速自来水冲洗及低流速热水冲洗,水冲洗后的膜通量恢复40%左右。比较了两种酸洗药剂,选择草酸进行酸洗维护,草酸清洗后膜通量恢复70%,效果明显。最后,用次氯酸钠溶液进行浸泡清洗,膜通量恢复至96%左右,对膜污染达到明显的清洗与维护效果。