1、本課題采用由移動床生物膜反應器與膜生物反應器組成的耦合生物膜反應器(Intergrated Moving Bed Biofilm Reactor-Membrane Bioreactor, IMBBR-MBR)處理人工模擬生活廢水，研究了反應器對CODCr和氨氮的去除機理，反應器中的生物膜的粘附性能及其微生物群落。IMBBR-MBR同時具備移動床生物膜反應器(MBBR)和膜生物反應器(MBR)的優(yōu)點。
　　本實驗反應器的啟動運行分為

2、兩個階段:Ⅰ階段，2014年11月19日開始啟動運行81天，該階段主要通過測定反應器的進水、MBBR區(qū)、MBR區(qū)和出水的常規(guī)指標（CODCr、氨氮和總磷）研究IMBBR-MBR對人工模擬生活廢水的處理效果，運行狀況和去除機理;Ⅱ階段，2015年3月16日開始啟動運行51天，該階段主要采用原子力顯微鏡觀測和高通量測序的方法研究IMBBR-MBR中的生物膜的粘附性能和微生物群落在運行過程中的動態(tài)變化。主要研究結果如下:
　　IMBBR

3、-MBR采取快速排泥法掛膜，啟動時接種污泥濃度為3500 mg/L，反應器前七天采用間歇進出水方式運行，水力停留時間為24小時。加入膜組件后采用連續(xù)進出水方式運行，水力停留時間變?yōu)?小時。系統(tǒng)運行期間，每一天采用一臺DO測定儀對反應器中MBBR區(qū)域的DO值進行自動實時監(jiān)測，儀器連接電腦，詳細展現了MBBR區(qū)中DO的每時每刻情況。實驗結果表明:Ⅰ階段，出水CODCr濃度都低于20 mg/L，有時甚至低達1.33 mg/L，系統(tǒng)穩(wěn)定運行時C

4、ODCr的去除率都大于80％;氨氮出水濃度低于1 mg/L，氨氮的去除率最高可達99.65％，總磷的去除效率不高在50％左右，大部分CODCr、氨氮都在MBBR區(qū)得以降解去除，而MBR區(qū)起到深度處理的作用，使系統(tǒng)出水水質更穩(wěn)定;Ⅱ階段，在系統(tǒng)運行過程中，填料上生物膜表面粗糙度很快增長到最大值，然后又降低到一個相對穩(wěn)定值并一直維持著，通過原子力顯微鏡測定生物膜的粘附力，并在同一時間取樣測定生物膜的胞外聚合物(EPS)的量。生物膜的胞外聚合

5、物分為緊密型和疏松型，由于胞外聚合物的主要成分是多糖和蛋白質，所以分別測定了緊密型和疏松型EPS中的多糖、蛋白質，并且測定其總有機碳(TOC)用來表征EPS。實驗結果表明EPS與粘附力有正相關關聯(lián)，特別是緊密型的多糖和蛋白質的總和對粘附力的影響最大。通過高通量測序對生物膜進行微生物種群的跟蹤，發(fā)現在生物膜形成穩(wěn)定過程的生物多樣性是逐漸減低的，在生物膜成熟穩(wěn)定期Gammaproteobacteria是優(yōu)勢菌種。
　　綜上所述，本實驗