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厌氧膜生物反应器具有能耗低、水力负荷高、处理效果好且可产生天然气等优点,是一种极具发展前景的新技术。但是它的膜污染机理更加复杂,控制更加困难。本实验提出了利用微生物燃料电池内部特殊的电化学环境来延缓膜污染的方法,期待在有效延长膜运行时间的同时可以增强污水处理效果。实验通过分析各种因素对出水水质及膜污染状况的影响,确定了一组最佳值并在此条件下对膜污染的控制机理进行了探讨。结果表明,对膜污染而言,水力负荷的冲击要远强于电场的缓解作用,表现为随着水力负荷的减小,膜运行时间变长。此外,外电阻的减小同样会有助于提高COD降解效果与膜污染控制效果,却会通过影响两室pH对氨氮去除造成一定程度的阻碍。但就MFC产电效能来说,100Ω外阻更加接近系统内阻,因此其功率密度最大,为0.40W m-3NCC。最后,实验考查了硝氮浓度对系统的影响。结果显示,过高的硝氮浓度虽然会导致COD与氨氮的处理效果增强,同时膜运行时间变长,但硝氮的去除率却大幅降低。通过综合比较出水效果与膜运行时间,我们选择了1.59kg m-3NCC d-1的水力负荷、100Ω外阻及30mg/L的硝氮浓度作为下一轮实验的条件。在此条件下,COD与氨氮的去除率高达89.56%与59.38%,膜运行时间为248h。为了深入研究MFC对膜污染的控制机理,实验分别对MFC-厌氧MBR系统进行了短期与长期过滤实验。结果表明,短期实验中闭路系统膜污染速率均低于开路系统,并且长期过滤实验中,闭路系统的膜污染控制效果更加显著,表明阴极不锈钢网与荷负电膜污染物质间的静电排斥力并不是该系统膜污染缓解的唯一因素。通过对两套系统阴极室污泥性质变化的分析,结果表明,闭路系统阴极室污泥具有较低的zeta电位,这是由EPS中较高的蛋白质含量所导致的。此外上清液中的SMP以及蛋白质含量相对较低,进而延缓系统膜污染进程。MFC-厌氧MBR系统的膜污染控制机理主要有以下两点:①阴极不锈钢网与污泥颗粒之间的排斥力,这主要表现为MFC内电场中带负电物质会产生与质子相反方向的迁移。并且该驱动力会随着污泥颗粒表面负电性的增强而增大,这在一定程度上抵消了膜出水抽吸力。②长期运行条件下MFC阴极进水及阴极内部的特殊生物电化学环境会显著改善污泥的絮凝性与沉降性,这对膜污染控制是极为有利的。