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厌氧膜生物反应器（Anaerobic Membrane Bioreactor,AnMBR）因其能耗低、出水水质优和资源回收率高等优点而受到广泛关注,在污水处理领域极具应用前景。然而,膜污染问题仍然是制约其大规模推广应用的瓶颈。外加电场作为一种新型的膜污染控制手段而被应用于AnMBR中,但目前关于外加电场AnMBR的研究尚存在膜污染行为及控制机理不明确等问题。基于此,本论文通过一步法制备碳基导电陶瓷膜,构建厌氧导电陶瓷膜生物反应器（AnEMBR）,评估不同电场强度对厌氧导电陶瓷膜生物反应器运行性能的影响,探究厌氧膜生物反应器中电场对膜污染控制性能及行为影响,并利用xDLVO理论模型深入解析了电场施加下导电膜-污染物界面热力学作用机制。（1）碳基导电陶瓷膜制备及性能分析。以碳化硅陶瓷膜为基底,通过浸渍碳化法制备碳基导电陶瓷膜,探究碳化温度对导电陶瓷膜导电性能的影响。结果表明800℃碳化的导电膜电导率高达4.0 S cm-1,具备良好的导电性,与基底膜相比,导电膜过滤性能未见明显差异。进一步研究发现,导电膜的抗刮擦强度高达793 nN。（2）电场作用下厌氧导电陶瓷膜生物反应器运行性能评估。当阴极电势为-2.0 V时,AnEMBR具有较低的结垢速率和较好的出水水质。从污泥混合液性质分析表明,外加电场可增大混合液颗粒粒径,从而降低膜孔堵塞风险。此外,与常规AnMBR相比,AnEMBR对胞外聚合物（Extracellular polymer Substances,EPS）具有一定的削减和改性作用,电场能够有效降低EPS中蛋白质与多糖浓度,并促进EPS类腐殖酸化,增加EPS极性,从而缓解膜污染。（3）电场作用下胞外聚合物（牛血清蛋白（Bovine Serum Albumin,BSA）、海藻酸钠（Sodium Alginate,SA）以及腐殖酸（Humic Acid,HA））的膜污染行为探究。电场施加能有效延长BSA、SA以及HA的膜堵塞周期。阴极电势为-2.0 V时,BSA的结垢行为与滤饼-中间模型高度拟合,电场通过增大BSA粒径,在膜表面形成疏松滤饼层,降低膜过滤阻力。阴极电势为-1.0 V时,SA的污染膜表面多糖的附着量较少,结垢行为与中间-标准孔堵塞模型相吻合,表明电场施加下SA的膜污染机制以膜孔堵塞为主。相比BSA与SA,HA的电阻垢性能更为显著,阴极电势为-1.0 V时,与HA/CK相比,Zeta电位绝对值的增加,导致导电膜与HA之间排斥力提高;进一步研究发现,HA过滤前期主要表现为中间-标准孔堵塞模型,过滤后期主要表现为滤饼-中间孔堵塞模型,因此,电场可通过减缓膜孔内部堵塞来延长膜运行周期。（4）电场作用下膜污染的界面热力学机制探究。在近场条件下,电场通过改变静电作用能垒位置及高度,来阻止污染物在膜表面的附着。当阴极电势为-2.0 V时,BSA具有较高的能垒高度以及最大的能垒距离,阴极电势-1.0 V时,SA具有最大的能垒距离。此外,电场有效增大BSA、SA以及HA分子极性,使导电膜-污染物界面极性排斥作用能增加。进一步研究可知,极性作用能可在较短的分离距离中发生骤变从而改变界面总作用能,与极性作用能曲线趋势一致,阴极电势为-1.0 V时,HA与SA的总相互作用能均大于零,阴极电势为-2.0 V时,BSA的总作用能大于零。此外,当颗粒小于100 nm时,在远场区域中,污染颗粒主要受到布朗力（FB）所制约,近场区域内,污染物主要受到静电力(FEL)所制约;当颗粒粒径在100nm-1000 nm时,在近场区域中,膜污染情况取决于范德华力、极性作用力以及电场排斥力,当分离距离小于5 nm时,电场力作用忽略不计。当颗粒粒径大于1000 nm时,远场区域中,污染物主要受到剪切力（FL）的影响。电场主要通过改变污染物的粒径的方式,提高污染物所受排斥力,进而缓解膜污染。综上所述,电场可通过改变污染物粒径影响膜-污染物界面作用力,从而达到缓解膜污染的目的。