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本课题基于MBR活性污泥中硝化细菌较好的过滤性能，开发结合生物吸附预处理的MBR组合工艺，并与传统的MBR进行对比研究。通过系统的长期运行，考察在启动期和稳定期处理生活污水的效能和稳定性，并着重分析了膜过滤过程中有机物与氨氮等污染物的截留效能。通过长期监测两种反应器的污泥性状、胞外聚合物（EPS）含量及组分、溶解性微生物产物（SMP）含量及组分等混合液性质的变化，分析其对膜污染速度的影响程度，确定造成膜污染的主要物质，最终揭示膜污染机理及其影响因素。实验室内同步稳定运行生物吸附预处理MBR系统（R1）和传统MBR（R2）约185天，结果表明，R1和R2均可稳定的去除生活污水中的COD和氨氮，平均去除率分别为92.7%、93.7%和90.4%、88.1%。生物吸附预处理可有效降低MBR中的膜污染发生频率，在运行期内，R1中膜污染共有3次，平均清洗周期为62天；而R2中膜污染有5次，平均周期为35天。通过生物吸附预处理可缓解膜污染发生频率40%以上，有效的降低了膜清洗费用。R1中较低的膜污染速率与活性污泥中大量的硝化细菌及其造成的活性污泥混合液特性有显著联系。由于硝化菌的过滤特性比异养菌好，R1中低C/N进水导致R1中含有大量的硝化菌，从而改善了R1中污泥混合液的过滤特性。通过长期监测发现，R1和R2中SMP平均含量分别为14.8mg/L和34.5mg/L，EPS平均含量分别为25.1mg/gMLSS和36.7mg/gMLSS，R1中的SMP和EPS含量长期稳定低于R2，这也是造成膜污染速率差异的主要原因之一。通过系统研究和分析膜污染发生周期内TMP变化曲线及其与活性污泥组分特征的显著性关系发现，TMP增长过程中的前期缓慢增长阶段和后期快速增长阶段均与混合液中SMP和EPS含量均呈正相关，但是SMP与TMP增长速率的皮尔逊相关系数稳定高于EPS与TMP增长速率，表明与EPS相比，SMP与膜污染的发生关系更加密切。EPS和SMP中蛋白质和多糖组分也不同程度的影响TMP增长速率，EPS中蛋白质含量对TMP增长速度的影响较大，而SMP中多糖对TMP增长速率的影响较大。膜污染进程也受到反应器操作条件的影响，MBR中膜阻力随MLSS浓度的下降和CFV的增大而上升，因此保持低浓度的MLSS和高CFV有利于减轻膜污染。