甲醛（formaldehyde,FA）是一种有毒的并且具有致癌特性的一类挥发性有机污染物,使用传统的生物、物理化学方法处理FA废水具有较多缺点,比如周期长、微生物耐受浓度较低、工艺复杂、药剂成本高、产生二次污染等。本研究构建膜曝气生物膜反应器（MABR）利用生物膜结构分层和无泡供氧的特点以实现对FA的高效降解同时避免二次污染。本文主要研究内容包括:（1）在膜曝气清水实验条件下不同曝气压强和循环条件下膜组件的氧转移性能;（2）反应器改造前的启动;（3）考察反应器连续流实验期间水力停留时间、曝气压强和进水浓度对有机污染物降解的影响,（4）共基质甲醇（Methanol,Me OH）存在的条件下Me OH与FA降解的关系;（5）分析典型周期降解实验中污染物的转化和推测降解途径;（6）反应器改造优化后的处理性能分析。主要实验结果如下:（1）清水充氧实验中,膜组件的氧转移速率随着曝气压强和循环流量的增加而增加,当曝气压强由0.010 MPa升高至0.050 MPa,氧转移速率（OTR）由13.73 mg O2/h增加至20.81 mg O2/h;当循环比由0增加至3,OTR由17.15 mg O2/h增加至21.63 mg O2/h。（2）经过一个月时间的驯化挂膜,在进水浓度为119.09 mg/L,曝气压强0.010 MPa,水力停留时间24 h时,MABR具有稳定的去除FA和COD的效果,反应器成功启动,FA和COD的平均去除率分别为99.95%和90.74%。（3）当进水FA负荷为2.99 kg HCHO/m~3·d时,FA的平均去除率达到97.15%,在进水FA浓度为500 mg/L时没有发现FA降解菌受到抑制;FA在MABR中的降解符合一级反应动力学模型,在初始FA浓度为500 mg/L,曝气压强为0.030 MPa时,一级动力学常数为1.23 h-1;在Me OH共基质存在的条件下,FA浓度的升高会抑制Me OH的降解。（4）基于生物膜分层结构,推测FA在MABR中的降解途径为:FA通过歧化反应在生物膜的好氧区氧化形成甲酸,在缺氧区还原形成Me OH,FA在反应器中发生聚合,FA聚合物在缺氧区的条件下由产酸菌生成乙酸和丙酸,最终这些产物矿化生成水和二氧化碳。（5）膜组件形式改造成开端式之后实现定期排气,生物膜生长较为迅速,启动时间短,在进水FA浓度为512.61 mg/L,水力停留时间为8 h,曝气压强为0.030 MPa时,即进水FA负荷为1.54 kg HCHO/m~3·d,进水有机物负荷为2.37 kg COD/m~3·d,FA、Me OH和COD的平均去除率分别为99.69%、96.15%和90.96%。研究表明,本文构建的MABR可以有效地去除FA废水中的FA并且避免二次污染;在较高的FA负荷下实现了较高的去除效率;分层生物膜结构和异向传质对于FA的降解具有特别的优势;装置优化后的开端式膜曝气组件与闭端式的膜组件相比较,开端式膜组件条件下的MABR在去除有机污染物方面更具有前景。本研究为工程设计与应用提供了基础资料与借鉴意义。