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针对膜生物反应器(membrane bioreactor,MBR)中膜生物污染问题,本文基于微生物的群体感应淬灭(quorum quenching,QQ)作用来控制膜生物污染。以对群体感应(quorum sensing,QS)信号分子具有高效生物降解作用的群体感应淬灭菌Rhodococcus sp.BH4为固定化对象,选择聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)和海藻酸钠(sodium alginate,SA)为固定化基质,添加少量的粉末活性炭(powdered activated carbon,PAC)作为固定化改良剂,与硼酸-氯化钙、硫酸钠交联后完成对淬灭菌的包埋固定。考察了PAC对固定化淬灭菌复合凝胶小球的影响,进行了固定化淬灭菌复合凝胶小球去除QS信号分子C8-HSL(N-octanoyl-DLhomoserine lactone)的实验,探究了固定化淬灭菌复合凝胶球的抗膜污染效果。以固定化淬灭菌复合凝胶小球的成球性、机械强度、弹性以及分散性为考察指标确定了固定化基质中PVA和SA的最佳浓度分别为10%和0.9%(w/v)。固定化淬灭菌复合凝胶小球中PAC浓度为1%(w/v)时,其机械强度提高了11.3%。PAC浓度为1.5%时,其传质性能提高了30%。此外,PAC浓度为1%时,固定化淬灭菌复合凝胶小球对C8-HSL的去除率在90%以上,综合得到PAC的最佳浓度为1%。采用多壁碳纳米管(multiwalled carbon nanotubes,MCNTs)作为改良剂的固定化淬灭菌复合凝胶小球,因其生物活性受到了MCNTs的抑制,对C8-HSL的去除效果不明显。C8-HSL去除实验表明,固定化淬灭菌复合凝胶小球(1%PAC-PVA淬灭菌小球)对C8-HSL的去除能力明显高于游离型淬灭菌。其去除C8-HSL的最适温度为20-30℃,最适宜pH值为7.0左右,在反应开始前60min内,C8-HSL的去除率大于80%。淬灭菌的固定化一定程度提高了Rhodococcus sp.BH4对环境温度和pH值变化的耐受能力,使得固定化淬灭菌复合凝胶小球在废水处理应用中适应性更强。通过一个滤膜实验,研究了1%PAC-PVA淬灭菌小球的抗膜污染效果。结果表明,与未加淬灭的空白对照组相比,1%PAC-PVA淬灭菌小球维持膜通量,减缓膜通量的下降效果明显。另外,在固定化淬灭菌复合凝胶小球的淬灭作用下,生物膜的生长也受到了明显抑制,与前者表现出了一致的抗膜污染效果。在本实验周期内,1%PAC-PVA淬灭菌小球的微生物活性在实验前2天内有所下降,随着实验继续进行固定化微生物活性逐渐恢复至初始水平,并且活性恢复速度要比未添加PAC的固定化淬灭菌小球更快,这表明了1%PAC-PVA淬灭菌小球具有更好活性稳定性