膜生物反应器(Membrane bioreactor，MBR)作为一种新型高效的污水处理技术，具有占地紧凑、出水优质、负荷高以及剩余污泥产量低等优势，被认为是目前最具应用前景的生物污水处理技术之一。但是，膜污染问题，尤其是生物污染(Biofouling)，一直是限制MBR推广和发展的主要瓶颈。膜污染会使得MBR在运行过程中跨膜压力急剧上升，出水通量严重失稳，从而大大增加了运行和维护成本。群体感应(Quorum sensing，QS)被认为是导致MBR中生物污染的直接原因，它允许细菌群体通过密度感知的方式相互沟通，并进行基因表达，如形成生物膜等。而群体感应淬灭(Quorum quenching，QQ)可以对细菌的QS行为进行干扰，抑制生物膜的形成，从而有效地缓解膜污染。目前，QQ技术已被证实是一种有效的膜污染控制手段，它能够改善污泥条件，并减少MBR中相关膜污染物的含量。外此，曝气强度作为MBR中主要运行参数之一，也与膜污染直接相关。
　　本文以当前最典型的MBR土著QQ细菌Rhodococcussp.BH4作为固定菌株，将其包埋在海藻酸钠小球中并应用于MBR中，研究了不同曝气强度下BH4对MBR膜污染的影响，并对不同曝气强度下MBR的各类能耗进行了分析。两个反应器(对照MBR和QQMBR)分别在低、中、高三种不同曝气强度(800mL/min、1600mL/min和2400mL/min)下平行运行。对两个装置运行效果的监测结果表明，BH4的加入有效地缓解了膜污染，但是不同曝气强度下的缓解效率各不相同。曝气强度改变以及投入BH4均不会对MBR的污染物去除能力造成不利影响，但可能会影响污泥的某些特性，如污泥体积指数(Sludge volume index，SVI)、Zeta电位和相对疏水性(Relative hydrophobicity，RH)等，改变其沉降、稳定性能和膜污染潜势，最终影响膜污染进程。此外，BH4减少了MBR混合液、生物膜和出水中SMP和EPS等细菌分泌物的含量，抑制了生物膜的形成以及膜组件内部孔隙的堵塞污染，进一步证实了BH4的生物污染控制作用。我们观察到，不同曝气强度下两个装置中这两类物质的含量和变化趋势存在差异，且中曝气强度下BH4表现出最佳的SMP和EPS减少效果，即曝气过低或过高都可能在一定程度上降低BH4的QQ性能。对MBR的能耗分析表明，曝气强度的大小及BH4的加入与MBR的能量消耗密切相关。BH4可以在一定程度上降低比过滤能耗，而曝气能耗占MBR总运行能耗的绝大部分，其比能耗值与曝气强度成正比。此外，我们发现，曝气强度过高会消耗巨大的能量，BH4可以最小化MBR稳定运行所需的曝气强度，从而降低了MBR的整体运行能耗。
　　本研究全面分析了曝气强度和Rhodococcussp.BH4对MBR中膜污染的综合影响，并探究了曝气强度和BH4对MBR能量消耗的影响及MBR的能耗占比规律，揭示了BH4(QQ技术)在MBR节能降耗方面的潜在作用。这些发现为QQ策略的进一步发展以及MBR节能降耗提供了全新的见解。