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膜生物反应器是由膜分离装置与生物处理装置相结合的一种新型水处理工艺。它以膜取代传统生物处理的二沉池，同时反应器内保持高活性污泥浓度，进而生物处理有机负荷提高，从而污水处理占地面积减少，并通过低污泥负荷减少剩余污泥量。 MBR具有(1)高效固液分离，出水好。膜的截留作用，使微生物留在反应器内，实现水力停留时间和污泥停留时间的完全分离，能灵活稳定的控制运行。(2)替代了传统污水处理的二沉池，减少占地面积，节省土建投资，节省污水处理费用。(3) MBR反应器利硝化菌繁殖，能提高系统硝化效率，同时具有脱氨和除磷功能。(4)由于MBR实现水处理停留时间和污泥停留时间分离，因此SRT可以非常长，从而提高难降解有机物降解效率，理论上零污泥排放。MBR在20世纪60年代始用于废水处理，近些年来MBR得到了很大发展，已成为世界上最先进污水处理工艺之一。但MBR技术目前也存在一定制约因素如膜易淤塞、污染，需经常反冲、化学冲洗和更换;高能耗;膜成本较高;膜通量低。上述问题归根到底就是膜污染问题。 膜污染是指混合液中的微粒及溶质大分子与膜存在着物理、化学或生物作用而在膜表面或膜孔内部沉积，造成膜孔变小或堵塞，进而在膜面形成泥饼层，使得膜通量减小和TMP增加的现象。膜污染影响因素有:膜性质，操作条件，混合液性质。膜污染过程大致分三阶段:前一二属于物理性可逆污染，三阶段属于生物不可逆污染。而膜污染最大的表征因素即膜堵塞后形成的泥饼层。泥饼层中的颗粒物浓度和EPS浓度是表征膜污染的重要指标。 因此本课题从膜污染的可逆与不可逆因素出发，研究膜污染泥饼层情况:分别从膜污染泥饼层的粘附机理，膜污染泥饼层的剥落机理，膜污染的缺氧好氧机理等等开始研究。得出了以下结论: 1.膜生物反应器膜泥饼层粘附量多少取决于污泥浓度，过膜通量，曝气强度等。抽吸的粘附作用对SS增加明显，对EPS增加不明显。过膜通量越大粘附SS速率越大，在污泥浓度越高时越快。膜上EPS(mg/gvss)则随着粘附时间增加而减少，可得出反应器中活性污泥在膜表面的物理沉积（粘附）并不是导致EPS累积的主要原因。 2.膜生物反应器剥落量取决于曝气量，曝气孔径，曝气时间等。在曝气量小时，泥饼层SS剥落量在膜上中下三部分相差不大;而曝气量大，膜下方泥饼层SS剥落大，泥饼层厚度效果一致。EPS（mg/gvss）是冲刷后反而增加，因为曝气只能冲刷掉SS，而作为膜污染主要因素EPS则很难去除，即气泡冲刷的剥落作用对EPS的去除不明显，因此物理清洗并不能有效防止膜污染。 3.膜生物反应器EPS增长与溶解氧浓度，污泥浓度有关。在好氧情况下，无剥落粘附影响的膜比传统膜的SS累积量减少58％， EPS累积量降低20％;在缺氧情况下，MLSS浓度提高和停止曝气时间增加都会加重膜通量的衰减，膜堵塞面积增大，EPS也增大，且速率相当大，让膜发生不可逆污染。 综上所述，在膜污染形成过程中，泥饼层的形成主要受物理作用控制，但无论活性污泥沉积导致的物理粘附还是气泡冲刷导致物理剥离作用，对于EPS的影响都较为有限;另一方面，溶解氧浓度、污泥浓度对EPS的增长有明显作用。这说明导致不可逆膜污染的EPS主要是由微生物作用导致的。