作为一种新型的膜生物反应器技术,厌氧正渗透膜生物反应器(AnOMBR)受到越来越多的关注。AnOMBR采用正渗透(FO)膜替换传统厌氧膜生物反应器(AnMBR)中的微滤(MF)膜或超滤(UF)膜。与传统的AnMBR相比,AnOMBR借助FO膜的高效截留性能,出水水质更好,可以直接进行回用;由于FO膜的低污染特性,在一定程度上缓解了膜污染。然而,AnOMBR仍然存在着盐度积累和膜污染等问题。本文主要针对AnOMBR中的FO膜污染,在采用MF膜缓解盐度的基础上构建稳定运行的AnMF-OMBR装置,考察膜污染对通量衰减的贡献,从有机污染、无机污染以及生物污染等方面全面解析FO膜污染机理,探索物理清洗和化学清洗对FO膜污染的控制效果,最终构建AnMF-OMBR中FO膜污染的控制措施。主要研究内容和结果如下:(1)基于MF膜允许溶解性盐透过的特性,将MF膜与AnOMBR进行耦合构建AnMF-OMBR,在盐度控制的基础上探索FO膜污染的机理及其对通量衰减的贡献。结果表明,MF膜的加入能够有效的控制盐度积累,在AnMF-OMBR的整个运行过程中盐度始终维持在2-3 mS/cm。由于聚酰胺材质的FO(TFC-FO)膜对总有机碳(TOC)和总磷(TP)具有较好的截留性能,出水中的TOC和TP的浓度分别小于4 mg/L和0.5 mg/L。然而,由于氯化钠(NaCl)作为汲取液时FO膜两侧发生了唐南平衡,TFC-FO膜对氨氮(NH4+-N)没有任何截留。TFC-FO膜在AnMF-OMBR中遭受了严重的膜污染,导致TFC-FO膜的通量从7.99 LMH衰减到2 LMH。对膜污染的分析结果表面,TFC-FO膜的污染主要以有机污染和生物污染为主,且生物污染的主要组分是微生物、蛋白质和α-D-吡喃多糖。(2)探索TFC-FO污染膜的水冲洗、超声清洗、物理反冲洗和周期性清洗等物理清洗手段对膜通量恢复的效果。结果表明,水冲洗不能去除TFC-FO膜表面的污染物。超声清洗虽然可以去除膜污染物,但是会破坏TFC-FO膜的完整性,也不适用于TFC-FO膜污染的清洗。在物理反冲洗和周期性清洗都无法恢复TFC-FO膜的过滤性能。(3)考察柠檬酸、盐酸(HCl)、氢氧化钠(NaOH)、十二烷基硫酸钠(SDS)、乙二胺四乙酸二钠(EDTA-2Na)和过氧化氢(H2O2)六种常用化学清洗剂对TFC-FO污染膜的清洗效果。结果表明,柠檬酸、HCl、NaOH、SDS和EDTA-2Na对膜污染的去除效果不佳,而H2O2可以有效地恢复TFC-FO污染膜的通量。进一步对H2O2的清洗条件进行优化,结果发现,最佳的化学清洗方案为使用0.5%的H2O2在25℃下清洗6 h,,清洗后的TFC-FO膜初始通量几乎恢复到新膜的水平。将化学清洗后的TFC-FO膜重新放入AnMF-OMBR中运行,其通量下降速率与新膜相似,对TOC、TP以及NH4+-N的去除效果与新膜一致。这说明经过H2O2清洗后的TFC-FO膜完全恢复了新膜的水平,可以继续应用于AnMF-OMBR的运行。