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某城镇拟在已建成投运的污水处理厂基础上，对二级出水进行深度处理，以达到再生水回用之目的。根据相关规范标准要求，本设计首先对活性炭吸附、臭氧氧化、BAF、MBR等污水处理技术进行技术经济比较论证，然后确定采用MBR法对污水厂二级处理出水进行深度处理，并完成了该项目的工程设计和运行管理研究。经调试运行，该工程的BOD去除率达到了97%，COD去处率达到了92%，SS去除率达到了84%，NH3-N去除率达到了82%，总氮的去除率达到了61%。处理后的水达到了《城市污水再生利用景观环境用水水质》（GB/T18921－2002）和《城市污水再生利用城市杂用水水质》（GB/T18920－2002）标准要求。MBR工艺运行主要影响因素为活性污泥浓度、曝气量和DO值、水力停留时间和膜污染。为确保MBR工艺污水厂长期稳定运行，建议将活性污泥浓度控制在2-4g/L。从满足微生物需要及节约成本需要考虑，本工程通过实测DO为1.5mg/L左右可以满足工艺运行要求。合理的控制水力停留时间，对MBR工艺的有效运行非常有益，本工程经过调试最佳的HRT范围为5-6h。通过合理反冲洗，定期维护性清洗可以有效的缓解膜污染现象；定期配合性适当增加曝气量也可以一定程度上降低膜污染。运行效果表明，该工程设计合理、技术可靠、运行稳定，取得了良好的环境效益、经济效益和社会效益。