治理城市黑臭水体的关键在于提高水体含氧量。膜曝气生物膜反应器(MABR)低压无泡特点常导致受处理水体溶解氧(DO)分布不均,从而降低MABR系统整体增氧性能并影响黑臭水体处理效果。针对该问题,对MABR系统进行改进,在MABR系统的中空纤维膜组件中设置可制造气泡的特殊中空纤维膜丝,改进后的MABR系统可形成气泡羽流,气泡羽流的搅拌特性可使MABR系统在保持高氧转移效率的同时提高其增氧均匀性,提高黑臭水体处理效果。通过模拟试验分析了改进后的MABR系统在模拟黑臭水体中的增氧效果及均匀性。结果表明:改进型MABR系统增氧效果随曝气压力的增加而增加,与未曝气(0 k Pa)试验24 h内DO饱和率均值相比,10、20和30 k Pa下水平与水深试验中河水DO饱和率均值的增幅分别为-2.8%、17.7%和29.4%与13.6%、6.6%和32.1%。同时,水平与水深试验中河水DO饱和率的分布随曝气压力的增大而更均匀,与0 k Pa试验相比(水平与水深试验中DO饱和率的方差均值分别为1.7和13.5),10、20和30 k Pa下水平与水深试验中河水DO饱和率的方差均值分别为0.3、3.9和0.4与9.8、18.4和3.4。改进后的MABR系统可实现对水体良好的增氧效果与均匀性,为解决我国城市河道黑臭水体难题提供了技术支撑。