在生活和工业污水中的氮污染物加速了河流和湖泊的富营养化,氮的去除越来越受到重视。微生物的硝化作用是从污水中去除氨氮的关键步骤,但由于硝化菌生长缓慢并且要相当大的氧消耗,因此硝化菌在争取氧时不及异养菌,结果只有在低的有机物浓度下在传统的生物膜反应器中才能有硝化发生。人们提出MABR有望代替传统的生物膜反应器。在MABR反应器中,生物膜附着在中空纤维膜的外壁上,氧气进入纤维膜管腔内并首先供给与管壁接触的生物膜底层,而有机物从生物膜的外层进入,接着在生物膜底层发生硝化,因为扩散的限制在底层的氧浓度高而有机物浓度低,导致了反应器的高硝化能力。本研究分为三个部分:对无泡曝气中空纤维膜的膜污染与清洗的研究;利用中空纤维膜无泡曝气的研究;使用高浓度的氨氮人工污水（80²28mg/L）对MABR硝化能力的研究。通过不同清洗方法对氧传质效率恢复的评价以及对各步清洗后膜表面的观察,对MABR的膜污染特征和膜清洗进行了研究。最终获得了80%的氧传质系数恢复率。研究了水力条件和曝气压强对氧传质能力的影响。在曝气压强为0.025Mpa时雷诺数对舍伍德数的影响可估计为:Sh=1.7957·Re^0.3254·Sc^0.33。在研究过程中获得了高硝化效果,在完全混合操作过程中在进水负荷最高阶段获得了65%的氨氮去除率和0.377 kgm^-3d^-1的体积硝化速率;在推流运行时获得了78%的氨氮去除率和0.072 kgm^-3d^-1的体积硝化速率。实验中研究了影响硝化效果的各种参数如曝气压强、DO、HRT、pH以及COD等。结果表明曝气压强和pH对硝化的影响很大,而COD的影响不明显。此外还计算了氧的利用效率和运行能耗。