1、動態(tài)膜生物反應器(Dynamic Membrane Bioreactor, DMBR)可應用于生活污水處理、工業(yè)廢水處理等領域，具有膜通量大、成本低、能耗低、抗膜污染能力強等優(yōu)點;但存在膜通量不穩(wěn)定、在線清洗困難等缺點，限制了該工藝的進一步推廣。針對自生動態(tài)膜獨特的操作流程——“形成-過濾-清洗”，設計了一種具有“自適應性”的動態(tài)膜膜管及組件，并對其進行了高通量穩(wěn)定運行、流場模擬和數(shù)學模型等控制策略研究，主要內(nèi)容和結(jié)果如下:
　　

2、利用小試實驗考察了自適應動態(tài)膜組件在內(nèi)置、外置系統(tǒng)中的性能，并與不同材料、不同結(jié)構的膜組件進行了對比。外置式自適應動態(tài)膜通量高達60L/m2h，連續(xù)穩(wěn)定運行時長高達480.3h，成膜時間少于1min，各方面性能均優(yōu)于內(nèi)置式自適應動態(tài)膜組件及普通管式、平板動態(tài)膜組件。
　　采用Miseq高通量測序技術測定了好氧池內(nèi)42μm～50μm及150μm～200μm粒徑范圍的活性污泥顆粒的微生物群落。不同粒徑的微生物群落多樣性沒有明顯差異，優(yōu)

3、勢菌門均為Proteobacteria、 Actinobacteria和Bacteroidetes;差異性較大的菌屬有:Zoogloea，Anaeromyxobacter和Geobacter。
　　分別建立了內(nèi)置式、外置式動態(tài)膜生物反應器/組件的三維計算流體力學模型，利用測速儀/粒子圖像測速法(Particle Image Velocimetry，PIV)測速對模擬結(jié)果進行了驗證。外置式膜組件流場分布均勻，膜面流速在0～0.003

4、m/s之間;而內(nèi)置式DMBR的流場非常不均勻，膜面流速在0～0.05m/s之間。均勻的流場是外置式系統(tǒng)動態(tài)膜性能優(yōu)于內(nèi)置式系統(tǒng)的重要原因。
　　采用BET氮吸附、掃描電鏡等方法研究了濾餅層的結(jié)構發(fā)展過程及胞外聚合物(Extracellular Polymeric Substances，EPS)分布。動態(tài)膜的阻力與濾餅層的厚度、緊固態(tài)EPS中多糖濃度明顯相關;過濾過程中，濾餅層并未出現(xiàn)明顯的壓縮。濾餅層的孔隙率及比表面積在過濾初期1

5、2小時內(nèi)呈現(xiàn)下降趨勢，是由于1～10nm直徑的小孔隙急劇減少造成的;從頂層到底層亦呈現(xiàn)下降趨勢，則是因30～250nm直徑的大孔徑孔隙堵塞引起的。
　　基于Combined Activated Sludge Anaerobic Digestion Model(CASADM)平臺建立了外置式DMBR的生化反應模型，分析了各池體內(nèi)MLSS組成、溶解性COD組成、污泥產(chǎn)率系數(shù)、甲烷產(chǎn)量等指標與反應器性能的關系。
　　進行了為期一年