【摘 要】
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厌氧膜生物反应器（AnMBR）耦合了厌氧消化系统和膜分离系统,具有出水水质高、占地面积小、低能耗和能源可回收等优点,是一种很有应用前景的污水处理技术。但是,膜污染严重是限制其大规模商业化运行的主要障碍。针对其膜污染严重的问题,本研究通过引入微生物电解池构建了新型AnEMBR反应器,考察了AnEMBR反应器的运行效果以及膜污染控制效果,分析了外加电场对悬浮污泥性质变化、膜表面泥饼层变化以及膜上微生物
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厌氧膜生物反应器（AnMBR）耦合了厌氧消化系统和膜分离系统,具有出水水质高、占地面积小、低能耗和能源可回收等优点,是一种很有应用前景的污水处理技术。但是,膜污染严重是限制其大规模商业化运行的主要障碍。针对其膜污染严重的问题,本研究通过引入微生物电解池构建了新型AnEMBR反应器,考察了AnEMBR反应器的运行效果以及膜污染控制效果,分析了外加电场对悬浮污泥性质变化、膜表面泥饼层变化以及膜上微生物群落结构变化影响,探究了外加电压下膜污染控制的机理。与传统AnMBR相比,AnEMBR-0.5 V、AnEMBR-1.0 V和AnEMBR-2.0 V对COD的去除率分别提高了6.73%、13.15%、21.48%,外加电场的引入刺激了微生物的活性,提高微生物对COD的去除效果。在运行周期上,AnEMBR-0.5 V、AnEMBR-1.0 V和AnEMBR-2.0 V的运行周期分别是AnMBR的1.33倍、2.44倍、3.89倍。电压的引入使膜污染得到了有效的缓解,且随着电压的升高膜污染缓解效果较好。此外,电场作用下,上清液以及膜出水中的色氨酸类蛋白质和芳香类蛋白质也获得了较好的降解效果。但在对氮、磷污染物的去除上,四组反应器几乎无法有效去除,未来还需添加后续处理工艺使氮磷达标排放。进一步对膜污染控制机理的研究表明,外加电压的引入,使得悬浮污泥的平均粒径由703 nm增加到1612 nm,Zeta电位由-21.2 mv增加到-12.2 mv,悬浮污泥中SMP和EPS中蛋白质和多糖浓度含量大大减少。与AnMBR和AnEMBR-0.5 V对照相比,AnEMBR-1.0 V和AnEMBR-2.0 V泥饼层更疏松多孔,其上存在大量蜂窝状结构,膜表面附着少量的污染物。外加电场促进了膜表面微生物的代谢活性以及电活性菌的生长繁殖,加速了对膜表面的EPS和SMP的分解。此外,外加电压的引入加大了膜上污泥间的静电斥力,使得造成膜污染的物质不易附着在膜表面。最后,外加电场的引入对AnMBR膜表面和反应器底部厌氧污泥的微生物群落在属水平上的分布有显著影响,且会促进一些具有胞外电子传递能力的产电菌（如不动杆菌Acinetobacter等）的生长。
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