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膜生物反应器(MBR)被誉为21世纪最有潜力的污水处理技术,工艺运行过程中产生少量的活性污泥,减缓了后续处理的压力,通过分别调控HRT和SRT,实现了污水处理效果的提高,工艺操作简单,便于污水处理厂的改、扩建工程。但是MBR系统对于TN、TP处理效果不好,膜污染问题也限制MBR的发展。微藻生命周期短,在适宜的光照条件下可以进行充分的光合作用,同时对水中的氮、磷、难溶解性有机物、金属元素有很强的吸收作用,在污水处理领域展现出了巨大的发展潜力,但是也存在微藻容易流失、回收困难的问题。本研究提出将微藻接种到MBR内,结合微藻和MBR的优点,利用微藻强化MBR的N、P去除效果,提高出水水质,同时利用膜的截留作用,回收反应后的微藻,进行资源化利用。研究分析了微藻-膜生物反应器(A-MBR)系统的运行稳定性,以传统MBR(S-MBR)作为对照,考察了系统对于有机污染物、N、P的处理效果,分析了污泥混合物的性质,记录了膜污染的变化情况。通过检测微藻-膜生物反应器中MLSS、VSS和叶绿素a的变化,发现污泥混合物活性污泥浓度在3000 mg/L波动变化,处于相对稳定状态,叶绿素a浓度稳定在2.1 g/L,说明污泥混合物中微藻生长状态良好,同时VSS稳定增加,说明污泥混合物具有很好的生物活性,微藻-MBR系统运行稳定。以传统MBR作为对照,研究了微藻-MBR对于水中污染物的处理效果,在处理有机污染物(COD)方面,A-MBR系统处理效率为96.52%,对于NH4+-N处理效率为95.71%,而S-MBR只有88.10%。A-MBR系统TN平均去除率达21.48%,比S-MBR多11.15%,PO43-处理效率比S-MBR平均高11.15%。在恒定通量Q=8 L·m-2·h-1下,研究了两套反应器的膜污染特性,A-MBR系统膜污染周期比传统MBR延长了146%,通过分析两套系统的SMP和EPS的含量,发现A-MBR系统EPS含量减少,而TB-EPS中蛋白质含量明显降低。推测是TB-蛋白质含量降低减缓了膜污染。检测DSVI和粘度数据可知,A-MBR系统污泥混合物具有更好的沉降性和更低的粘度。研究表明,与传统的MBR相比,微藻-MBR系统对于N、P具有更好的处理效果,同时污泥混合物的脱水性和沉降性得到了提升,污泥粘度降低,膜污染得到了有效控制。