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本研究以校园餐饮废水为研究对象，从水质调查做起，根据餐饮废水的水质特点和处理要求，采用AO+MBR的工艺对餐饮废水进行深度处理。实验采用PVDF材质管式膜MBR，对含油餐饮废水的处理效果进行了研究。分别从HRT、SRT、污泥浓度、回流量等方面着手，优化工艺运行参数;另一方面，从控制膜污染，优化曝气参数的角度出发，采用数学模型模拟、实验模型模拟和实际过滤实验相结合的方式，对竖直放置的管式膜内气水两相流流场进行研究。
首先，预处理阶段，采用铁系和铝系混凝剂分别进行混凝实验，当氯化铝投加量为60mg/L时混凝出水水质最好。对影响AO+MBR工艺的主要因素进行了研究，确定总水力停留时间为10h左右，缺氧池、好氧池的停留时间分别为4h和6h，污泥浓度为8g/L左右，回流量为300％时，MBR产水COD≤50mg/L，TN≤13mg/L，NH3-N≤5mg/L，油≤1mg/L，LAS（阴离子表面活性剂）≤0.5mg/L，浊度0.6NTU，优于《城市污水再生利用-城市杂用水水质》(GB/T18920-2002)中城市绿化用水标准。管式膜MBR运行过程中，通过物理刷洗和离线化学清洗的方式能够较好的控制膜污染速率，满足实际使用的要求。
其次，对反应器的曝气方式和曝气量进行了研究，结果表明竖直管式膜底部曝气，加导流板比不加导流板的方式能够给膜通道提供更好的剪切效果，膜污染速率降低56.62％。通过对比不同曝气量对缓解膜污染的影响，对于7通道管式膜来说，300L/h的曝气量(单管43L/h)能够较好地控制膜污染过程。
最后，建立单根管式膜内气水两相流数学模型，通过计算机流体模拟计算得到，当曝气量由28L/h升高到71L/h时，膜面的剪切力由7.2Pa升高到10.6Pa，但当曝气量增大到43L/h以后，剪切力增加量小于1Pa。根据数学模型搭建同等尺寸实验模型装置， CFD模型及计算能够满足实际要求。为进一步验证模型模拟计算和模型实测数据的实际指导作用，以泥水混合液作为过滤介质，用与实验模型装置中外形尺寸相同的管式膜进行过滤实验，数据表明当曝气量为43L/h时，跨膜压力升高速率为3.5Kpa/d。即使将曝气量提高至71L/h，跨膜压力升高速率也仅降低0.3Kpa/d左右，和理论计算结果相近，具有较强的实际指导作用。