膜污染是限制膜-生物反应器广泛应用的一个重要因素,本研究采用向膜-生物反应器混合液投加混凝剂的方法,改善混合液的过滤性能,从而达到控制膜污染的目的。本研究利用间歇试验,首先考察了聚合硫酸铁(PFS)、聚合氯化铝(PAC)、壳聚糖等八种混凝剂对混合液膜过滤性以及污泥比阻的影响,获得了混凝剂对混合液过滤行的改善效果;又考察了各种混凝剂投加后,混合液上清液 TOC、污泥絮体颗粒大小等性质的变化,解析了混凝剂的作用机理;并比较了八种混凝剂对混合液过滤性的改善效果及增加的成本,优选出最佳混凝剂。利用连续试验,通过投加和不投加混凝剂的反应器的比较运行,优选了包括最佳混凝剂、最佳投药量和最佳投加时间在内的最佳投加方式,并验证了投加混凝剂在长期运行膜-生物反应器中的效果,同时获得了混凝剂投加对反应器运行的其他影响。主要结果如下:间歇试验发现,在所选混凝剂中, 除阴离子型 PAM,其他混凝剂对混合液过滤性具有改善效果,其中聚合硫酸铁(PFS)效果最佳。投加 100mg/L 后,起始压差降低、压差上升速率降低、运行中投药后压差降低比率以及上清液 TOC 去除率分别达到 76.5%、60.4%、8.4%、45.4%。其主要作用机理为:混凝剂投加可以降低混合液中胶体的 Zeta 电位,促进胶体和污泥絮体的絮凝,使絮体颗粒增大,上清液有机物被去除,从而提高了混合液的过滤性。在所选混凝剂中,PFS 可使污泥比阻降低约 80%,单位出水量所增加的成本为 0.01 分/吨水,对混合液过滤性改善效果最好,成本最低。连续试验发现,在膜-生物反应器中投加混凝剂的最佳方式为:投加 PFS,投加量为 180mg/L,投加时间为反应器运行前投加。通过反应器长期运行试验,发现投加 PFS 可以使膜-生物反应器运行周期延长 6-7 倍。使 Zeta 电位降低,上清液TOC 平均降低 57%,并在一定时间内维持在较低水平,污泥絮体颗粒增大进一倍,有效的改善了混合液膜过滤性;使凝胶层污染减少了 80%,延缓了膜污染的发生。研究同时发现 PFS 的投加未引起严重无机污染,且对活菌及活性并无较大不良影响 。