近年来,随着社会主义新农村建设的不断深入,农村基础设施以及整体环境发生了很大变化。同时,农村生活污水的处理问题不但不能妥善解决,而且变得越来越严重。农村生活污水属于间歇排放,水质和水量波动较大,污水中含的机物浓度较高;还存在较高比例的人和动物的粪便,氮和磷的含量较高,尤其是磷含量。由于污水长期直接排入水体,而环境容量十分有限,导致水体黑臭、富营养化十分严重,因此农村污水分散式处理的技术需求迫切。目前常用的农村污水分散式处理技术有人工湿地、氧化塘等生态化处理技术,但这些工艺存在维护管理复杂、处理效率低等问题,迫切需要新型稳定的工艺技术。而MBR作为一种新型技术,在污水处理方面具有处理效率高、出水稳定、耐冲击负荷能力强、污泥产量少等显著优点。但由于MBR技术在我国起步晚,早期受限于膜材料的价格和技术难度,故该工艺较少应用于农村污水处理。现如今随着膜材料与污水工艺的结合发展,膜组件的成本大幅降低,设备逐渐实现自动化控制,MBR工艺的优点更为突出,适用于农村污水分散式处理。因此,本论文研究了MBR工艺在农村分散式污水处理中的应用,以推动农村污水治理技术的发展。实验以MBR工艺为基础,探讨了曝气强度、混合液回流比、污泥浓度、PAC投加量的最优工况,通过对处理污水的动态实验研究,考察了不同工况下系统对COD、氨氮、总氮、总磷的去除效果、膜清洗技术对膜污染的控制以及MBR工艺应用的可行性,主要研究结果如下:在系统调试运行稳定后,去除效果达到设计要求后,曝气强度控制在500 L/m~2h时,COD和氨氮的去除率达到90%以上,且氨氮的去除效果最好;混合液回流比控制在200%时,TN的去除率达到75%以上,TP的去除率达到70%以上,去除效果最好;污泥浓度控制在6000 mg/L时,COD的去除率达到90%以上,TP的去除率达到65%以上,氨氮和总氮的去除率达到70%以上,且COD和总氮的去除效果最好;系统PAC投加量控制在20 mg/L时,可以一定程度上改善COD、氨氮、TP的去除效果。同时采用酸/碱结合(30 min的Na OH 0.5%浸泡冲洗和30 min的0.5%HCl浸泡冲洗)的清洗方式,膜通量恢复效果约可达到95%以上的水平。结合实验研究结果,对MBR工艺在农村污水分散式处理中的可行性进行中试研究,结果表明:该工艺对污水中污染物有很好的去除效果,出水平均水质中COD约为30 mg/L,氨氮约为1.50 mg/L,TN约为8.8 mg/L,TP约为0.29 mg/L,能够保证系统出水水质基本达到《农村生活污水处理排放标准》(DB44/2208-2019)和《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)地表水Ⅳ类水的要求。另外,在最佳工况下,膜的TMP约需要25天增长到设计限值,然后采用酸/碱结合的清洗方式,可以有效恢复膜的渗透特性。