膜污染是制约膜生物反应器进一步推广应用的瓶颈问题,曝气冲刷是目前最常见的膜污染控制技术。如何提高曝气冲刷效率,降低曝气能耗是目前膜污染控制领域的研究热点。基于此本论文通过比选平板膜生物反应器的计算流体力学湍流模型,提高模型对膜面剪切力的预测精确度;利用模型优化曝气参数,分析膜污染控制的流体力学机理;在控制反应器剪切力保持一致的条件下,研究溶解氧浓度对膜污染的影响,探究曝气控制膜污染的生化机理。本文主要研究内容和结果如下:（1）比选适用于平板膜生物反应器的湍流模型。通过对比实际试验数据,分离涡湍流模型对反应器内流体运动预测的精确度提高了6.97%,对膜面边界层区域流体运动分布特性的预测精确度更高。分离涡湍流模型的选择可提高对平板膜生物反应器膜表面边界层区域的空气动力学特性、水力特性及剪切力的预测精确度。（2）曝气冲刷平板膜生物反应器膜污染的流体力学作用机理研究。通过模型研究发现,曝气孔径、曝气孔间距、曝气器布设高度对膜面平均剪切力的影响程度依次降低,各个参数之间的交互作用对膜面平均剪切力的影响可以忽略不计。曝气孔径1.5 mm、间距20 mm、高度100 mm为最佳的曝气参数。膜面气体和液体流动是引起膜面剪切应力变化的主要原因,0.232 m/s的液体流动速度临界值可作为实际工程应用中调控曝气操作条件的参考指标。膜面气体和液体平均流速随着曝气孔径、曝气间距、曝气器布设高度的增大,呈先增大后减小的趋势。利用模型优化平板膜生物反应器的曝气参数,深入探究曝气参数对膜剪切应力的影响,分析气泡引起剪切力变化的机理,为降低反应器运行能耗和提高膜污染控制效果提供参考和借鉴。（3）溶解氧影响平板膜生物反应器膜污染的生化作用机理探究。基于剪切力一致的前提下,研究溶解氧浓度对污染物去除性能和膜污染控制效果的影响,探究曝气控制膜污染的生化机理。发现在各个溶解氧梯度下,反应器运行稳定后,污染物去除率均高达90%以上。在长期运行之后M-MBR的系统抗污性能最优,A-MBR系统的抗污性能最弱。反应器中多糖类物质对膜表面污染的贡献要高于蛋白类物质。污泥混合液中蛋白类物质随着溶解氧含量的升高而降低。过低和过高的溶解氧环境下,污泥混合液中多糖类物质含量均会升高。此外,A-MBR与M-MBR膜堵塞模型均与滤饼-标准堵塞模型相吻合;O-MBR膜堵塞模型则由滤饼-标准堵塞模型转为中间-标准堵塞模型。该研究探究了溶解氧对污泥混合液特性的作用规律、分析膜面污染物的形成机理,为进一步优化曝气参数缓解膜污染提供理论依据。