厌氧移动床生物膜反应器(AnaerobicMovingBedBiofilmReactor，AMBBR)是传统移动床生物膜反应器在厌氧条件下的扩展应用。该反应器具有高效高负荷的特性，在处理纸浆废水、酿酒废水及垃圾渗滤液的应用中皆取得较好的效果，但在处理奶制品工业废水的应用中仍是空白。在现代化的奶酪生产过程中，原奶经超滤工艺后蛋白质被截留，渗滤出的液相(milkpermeate)即为无蛋白奶清。无蛋白奶清的主要成分为乳糖(CoD高达70g·l-1)，氮磷等营养物质含量低且极易酸化，因而被视为高污染、难处理的有机废水，在生物反应器处理中鲜见报道。本研究设计了一系列实验考查运行参数对AMBBR处理效果的影响，研究AMBBR在处理无蛋白奶清过程中的运行特性并建模对AMBBR进行数值模拟。论文的主要研究结论如下： 1)运行参数对厌氧移动床生物膜反应器的运行效果有明显影响。本部分实验考察了AMBBR反应器接种污泥量对出水效果的影响，不同填料对污泥的保持能力及其对反应器抗冲击性能的影响，进料时长在不同有机负荷下对反应器运行的稳定性及处理效果的影响，以及不同污泥负荷对(F/M，反应器中基质对生物量比率)pH及挥发性脂肪酸发生动态的影响。结果表明在低负荷条件下，出水水质主要受反应器中污泥浓度的影响，AMBBR更适于应用在高负荷处理条件下。体积小比表面积大的填料能更有效保持AMBBR中的污泥量，从而保证反应器能更平稳地运行。适当增大进料时长(等同于降低单位时间内F/M比率)可避免大量VFA在短时间内累积从而保证反应器中pH维持在适宜产甲烷菌活动的范围，AMBBR也可稳定运行。 2)AMBBR可有效应用于无蛋白奶清废水处理中。根据对AMBBR运行条件的优化结果，对两种无蛋白奶清废水MP(100％无蛋白奶清)及MPW(无蛋白奶清与洗涤水混合液)在常温(23±2℃)及中温(37±2℃)条件下分别进行AMBBR处理。常温条件下，在有机负荷不断提高的过程中MP及MPW反应器均出现系统过载现象，反应器可稳定运行的最大有机负荷分别为5.5及8.0gTCOD·l-1·d-1。而在中温条件下MP及MPW没有出现明显的系统过载，在9.5及20gCOD·l-1·d-1有机负荷条件下仍可稳定运行，溶解性COD去除率仍可保持在90％以上。以上实验结果表明，AMBBR处理高浓度无蛋白奶清废水在中温条件下的效果较好，与其他反应器工艺具有可比性。即便高浓度的MP及MPW未经稀释直接进入反应器，反应器中也未出现酸化现象，这表明在AMBBR中填料的应用可保持足够的生物量来应对外来冲击，使得AMBBR明显优于其他生物膜反应器。 3)动力学分析是研究AMBBR性能的一个有效手段。本研究结合现有的厌氧消化动力学分析方法，在实验结果的基础上初步确定AMBBR的产甲烷参数、生物量维持系数、最大基质利用率及污泥产率，并证实基于可生物降解总COD及甲烷产量的Michaelis-Menten公式可应用于AMBBR反应器甲烷产量的预测。因此，动力学分析可作为一个简单有效的手段，在无需模型模拟的情况下对AMBBR的性能进行评价并对其运行情况进行初步预测。 4)首次提出AMBBR数学模型并证实其真实有效性。本研究基于现有的ADM1(厌氧消化一号模型)及相关的生物膜反应器模型研究，对ADM1的模型框架进行扩展，加入生物膜模块，建立了AMBBR模型。通过实验及以实验数据为基础的灵敏度分析，确定了八个灵敏度较大的参数并进行模型校正。利用反应器批量实验的数据对模型进行验证的结果表明，模拟结果与实验结果有较好的拟合性，模型可用于AMBBR反应器的模拟预测。对反应器处理无蛋白奶清废水实验的动态模拟表明，模型能反应出水水质的变化趋势，对甲烷产量、pH、溶解性COD及COD去除率都有较好的模拟，但对出水总COD的模拟效果欠佳。总体而言本模型可为AMBBR反应器的工程设计提供预测参考，并可应用于反应器运行的监测。另外，本模型的建模思路也可为生物膜反应器的模型模拟研究工作提供参考。