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缺氧/好氧膜生物反应器(A/O-MBR)因增加前置反硝化区实现了一定的脱氮除磷效果,但其在运行过程中仍面临出水总氮不理想、膜污染等问题。因此,如何提高A/O-MBR系统的脱氮效果以及延缓膜污染亟待研究。本论文课题来源于西部建筑科技国家重点实验室(筹)开放研究基金项目——分散聚居区污水处理及资源化技术研究(No.08KF08),重点研究了缺氧/好氧复合式膜生物反应器的脱氮效能及膜污染行为。本课题基于填料理论及传统缺氧/好氧MBR(简称A/O-CMBR)理论,在A/O-CMBR的好氧池中投加填充率约8%的悬浮生物填料,构成缺氧/好氧复合式膜生物反应器系统(简称A/O-HMBR)。首先考察了A/O-CMBR系统在最佳条件下对生活污水的处理效果,重点研究了A/O-HMBR系统在改变主要影响参数(进水C/N、曝气强度、HRT)条件下的脱氮效果、机理和投加填料对膜污染的影响。实验结果表明:(1)A/O-CMBR系统在最佳运行条件下对生活污水中COD、NH3-N有良好的去除效果,对NH3-N的总去除率保持在95%以上,能够达到GB18918-2002中一级A标准,TN去除效果不佳,去除率在54.0~68.8%之间,不能达到标准要求。(2)对于A/O-HMBR系统,改变C/N对硝化效果影响不大,对反硝化效果影响显著,在C/N=7时,TN去除效果最佳。随着曝气强度的增大,NH3-N去除率升高,TN去除效果先增大后降低,曝气强度为20m3/h时脱氮效果最佳。HRT对脱氮效果的影响相对较小,在HRT=8h,脱氮效果达到最佳。脱氮效果最佳时,NH3-N、TN出水浓度均能满足GB18918-2002中一级A标准。(3)在HRT=8h、C/N=7、曝气强度为20m3/h时,根据Monod方程计算出A/O-HMBR系统的硝化及反硝化速率,系统的比硝化速率为k=0.04kgNH3-N/kgTB·d,与常规活性污泥工艺相当,最大反硝化速率常数为k ’=3.51×10-4d-1,大于常规活性污泥工艺。(4)A/O-CMBR和A/O-HMBR两系统在大致相同的条件下运行时,研究两系统单位混合液体积中EPS的含量,A/O-HMBR系统中EPS含量低于A/O-CMBR系统,填料的介入使得EPS含量有所降低,延缓了膜污染速度。运用错流过滤条件下的滤饼层阻力模型△P=J2t/a+bt,在本实验条件下计算出A/O-CMBR和A/O-HMBR系统的滤饼层阻力模型分别为△P=100t/17.58+3.677t和△P=100t/41.928+3.692t,用两模型分别模拟计算两个系统中的TMP变化情况。模拟.结果较好地体现了A/O-HMBR有效减缓膜污染速度的作用。(5)最后,通过观察SEM图像,A/O-CMBR系统膜污染较严重,A/O-HMBR系统膜污染较轻,投加悬浮填料减轻了膜污染程度。另外,分别对膜组件进行了清洗,考察了膜通量恢复情况,A/O-HMBR系统恢复较好。