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膜生物反应器(membrane bioreactor,MBR)结合了膜分离和活性污泥法的优势,因占地面积小、处理效果好、污泥浓度高、剩余污泥量少的优势而受到广泛关注,但是高浓度的污泥同时也会导致严重的膜污染问题,影响MBR的进一步应用。本试验针对倒置A~2O-MBR工艺,从运行角度出发,对如何减缓膜污染进行探究,通过分析不同出水通量(15、20、25LMH)及不同混合液回流比(50%、100%、150%)条件对系统运行效果、污泥性质、EPS组成特性以及膜污染的影响,优化出水通量和混合液回流比。将最优的出水通量和混合液回流比应用于倒置MBR系统,对其进行在线NaClO反洗,考察在线NaClO反洗对系统处理效果的影响,通过高通量测序对NaClO反洗前后,系统和膜上微生物种群多样性进行研究,以评价NaClO溶液在线反洗对MBR系统微生物群落的综合影响,为NaClO在线反洗在实际工程中的应用提供依据及参考。得到的主要结论如下:(1)通量分别为15、20、25LMH时系统对COD、氨氮的处理效果均较好,并且在通量为20LMH时的处理效果最优;对TMP的分析表明,通量越大跨膜压差周期时间越短,膜污染速率越大;通过对滤饼层污泥的EPS进行分析表明,在通量20LMH时滤饼层污泥的EPS浓度最低,而25LMH时EPS浓度和多糖浓度均最高,此时膜污染最严重,与TMP分析结果一致;膜污染总阻力则表现为通量20LMH时最小,通量25LMH时最大;综合比较得出,当出水通量为20LMH时出水效果较好并且膜污染最缓慢。(2)混合液回流比分别为50%、100%、150%时系统对COD、氨氮及总氮处理效果均较好,混合液回流比的变化对COD的去除没有明显影响,混合液回流比过大时,对于氨氮和总氮的去除效果不利;系统运行过程中TMP的变化表明,混合液回流比越大,系统的跨膜压差周期越短,膜污染越严重;好氧池和滤饼层污泥的EPS分析结果表明,好氧池污泥和滤饼层污泥的EPS浓度均随混合液回流比的增大而增加,尤其是多糖浓度明显升高。膜污染总阻力Rt则表现为50%混合液回流比时最小,150%时最大;综合比较得出,混合液回流比为50%时反应器出水效果最好,并且膜污染速率最小。(3)对MBR系统进行在线NaClO反洗,结果表明在线化学反洗对系统运行效果影响很小;对TMP和滤饼层EPS的监测表明,在线化学反洗后膜污染速率和EPS浓度均变大;Chao指数、Simpson指数等结果表明,好氧池和滤饼层污泥的微生物种群主要以变形菌门(Proteobacteria)为主,其次是拟杆菌门(Bacteroidetes);经在线化学反洗后,滤饼层污泥的种群丰度略微升高,微生物的种群多样性明显降低,好氧池污泥的变形菌门和拟杆菌门种群相对丰度变化很小,而滤饼层污泥的种群组成变化明显,尤其是对氯消毒剂有一定抵抗性的变形菌门从53.41%增加到77.84%,而拟杆菌门从33.44%减少至14.51%,那些能够耐受NaClO处理的微生物种可能是加剧膜污染的主要原因。