膜生物反应器（Membrane Bioreactor,MBR）是将膜技术应用于污水处理的一项新兴技术,其可在紧凑的空间内同时实现微生物对污染物质的降解和膜对污染物质的分离,是一种高效、实用的污水处理工艺。然而,膜污染是当前限制MBR广泛应用的主要瓶颈,其导致膜通量下降,增加膜组件更换和清洗的频率,从而增加MBR的运行费用。因此,膜生物反应器（MBR）稳定运行的核心问题之一是膜污染控制。寻求延缓膜污染的对策将是本领域研究的重点和难点,也是本论文研究的目的。本文结合国家自然科学基金,采用一体式中空纤维膜生物反应器,用平行对比研究的方法,系统研究了MBR处理生活污水中两种延缓膜污染物质—PAC和钙离子延缓膜污染的机理,主要是从PAC和Ca²⁺改善活性污泥性质继而改变滤饼层结构的角度考察不同浓度的PAC和Ca²⁺对膜污染的影响并就其延缓机制进行试验研究。第一部分:向MBR中投加不同量的粉末活性炭（PAC）,对PAC延缓膜污染情况进行了考察,结果表明:1.在本试验PAC投加量范围内,随PAC投加量的增加,污泥絮体粒径增大,且粒径分布趋向狭窄。2.吸附平衡试验证明了PAC无法有效吸附EPS,但PAC的适量投加可显著降低混合液中EPS、LB-EPS及SMP含量,进而减少混合液及膜面滤饼中CODc和CODs含量。3.PAC的适量投加可有效减缓膜污染速率,而PAC投加过量会造成EPS的额外释放,增大滤饼比阻,使PAC延缓膜污染作用减弱。第二部分:向MBR中投加不同量的氯化钙,对钙离子延缓膜污染情况进行了考察,结果表明:1.在钙离子强化EPS的架桥作用和中和作用下,适量投加钙离子可显著降低混合液中EPS,进而减少混合液及膜面滤饼中CODc和CODs含量;2.钙离子在活性污泥絮体粒径增大及结构形成及稳定方面发挥重要作用。钙离子的投加可使所形成的膜面滤饼具有更高的刚性,MBR-A、B两反应器膜组件滤饼层的压缩系数分别为0.65、0.91;3.通过共聚焦激光扫描电镜（CLSM）观察可知,Ca²⁺的适量投加可有有效降低凝胶层的厚度,进而减缓膜污染速率。4.适量投加钙离子可有效降低膜污染速率,且不会造成严重的无机污染。以上研究成果揭示了PAC和Ca²⁺延缓膜污染的机理,实现了PAC-MBR和Ca²⁺-MBR工艺在实验室阶段的考察,为PAC和Ca²⁺在MBR实际工程中的应用提供了有力的技术支持,有望在一定程度上解决制约MBR发展的一大瓶颈。