MBR在城市生活污水处理中展现出了传统污水处理工艺不可比拟的优势。但在MBR实际运行中,有机物和颗粒物质可在膜表面和孔道中累积,造成膜通量下降、跨膜压力（TMP）增高,严重影响MBR的运行稳定性和经济性。基于改善活性污泥特性减缓膜污染的策略,本文将研发的具有新型多孔、正Zeta电位的磁性生物炭（γ-Fe3O4-N-BC）与MBR相结合,并在MBR工艺外耦合磁场,开展耦合工艺去除污染物及减缓膜污染的效能与机理研究。首先,在氮改性炭（N-BC）基础上采用高铁酸钾进一步氧化改性,并对制备条件进行优化。当K2Fe O4与N-BC质量比为0.4,二次煅烧温度600℃,p H为3时,所制备的γ-Fe3O4-N-BC对海藻酸钠和牛血清蛋白的吸附效能最优。XRD、Raman等多种表征手段证明在K2Fe O4改性的过程进一步提升了γ-Fe3O4-N-BC的比表面积和比电容,增加生物炭表面的官能团含量和种类,Fe元素以Fe Ox形式被负载到γ-Fe3O4-N-BC的表面,并且部分Fe6+被生物炭还原成Fe3+、Fe2+,以氧化物形式存在。其次,探究颗粒物的投加对MBR运行稳定性与膜污染减缓效能的影响。与MBR投加Fe粉和BC相比,γ-Fe3O4-N-BC投加后MBR反应器运行延长至18 d,出水水质有了极大改善,对COD、NH4+-N和TP的去除率分别达到了95.2%、82.1%和75.2%;不同γ-Fe3O4-N-BC投量实验表明,500 mg/L投量下的MBR反应器运行周期最长（21d）,TMP上升速率最低（1.61 k Pa/d）;结合活性污泥与膜表面特性分析表明,γ-Fe3O4-N-BC可通过吸附来减少蛋白质引起的污染,提高被污染膜面的亲水性;通过增强对微生物与活性污泥的吸附作用,为其提供生长的活性位点,形成γ-Fe3O4-N-BC絮体,提高污泥颗粒的粒径,对减缓MBR膜污染起到了至关重要的作用。最后,探究了磁场和磁性材料（γ-Fe3O4-N-BC）耦合对MBR除污染效能和膜污染状况的影响。外加60 m T磁场使MBR工艺对污水的出水水质略有提升,其中NH4+-N和TP分别升高7.4%和5.3%;磁场的引入可以增加MBR工艺中生物的种群丰富度和种群数量,同时,磁场转动可带动γ-Fe3O4-N-BC在膜表面的运动,减弱了混合液中蛋白质及多糖在膜表面的粘附作用,有利于膜污染的控制。