随着我国经济的快速发展和城市化水平的逐步提高,城市生活污水中氮磷的含量显著增加。在污水排放标准不断提高的情况下,研究开发一种新型高效的生活污水处理工艺具有十分重要的意义。本课题主要在研究MBR中有机物的降解和同步硝化反硝化脱氮的基础上,以同时实现总磷的去除为目的,在城市生活污水的处理和回用方面进行一些研究和探索。本文采用膜生物反应器对城市生活污水进行了处理研究,主要考察了在不同操作因素下MBR对同步硝化反硝化(SND)过程和除磷效果的影响。试验证明,DO是影响反应器中SND脱氮过程的重要因素,当反应器内进行低氧曝气且将DO控制在1.0mg/L左右时,系统处理效果较好,同时,将HRT控制在7h左右、C/N比值约为8、pH呈微碱性时,系统表现出良好的SND效果。在进水COD、氨氮浓度分别为178.9～398.2mg/L、39.2～53.9mg/L的情况下,膜生物反应器系统对COD、氨氮及TN的去除率分别达到89.43%、80.5%和75.72%。在系统运行过程中,污泥龄对SND脱氮过程和TP去除有着很大的影响,试验将按照SRT控制条件的不同,分为两个阶段进行试验。结果发现,在较长SRT(50d)的运行条件下,当各项操作因素均控制在最佳条件时,系统硝化和反硝化能力逐步提高,氨氮和TN去除率也逐渐上升,但由于MBR内富磷污泥的排放受到了一定的限制,使得系统出水TP浓度无法达标。通过污泥龄控制试验发现,将SRT控制在30～40d之间时,能有效解决脱氮菌和除磷菌在SRT方面的矛盾,TP去除率可达80.61%左右,出水TP浓度在1.40mg/L以下,MBR系统得到了良好的SND脱氮和除磷效果。此外,试验后期对膜污染的情况进行了研究。结果表明,随着MBR运行时间的增加,膜污染情况逐渐恶化,膜表面出现了无机物和微小胶体沉淀物,并且存在以丝状菌和葡萄球菌为主的生物污染。在膜清洗过程中,采用0.2%的NaCIO和草酸溶液对膜组件进行了清洗,膜通量达到了原先水平的90.5%。