全國(guó)服務(wù)熱線膜生物反應(yīng)器（MBR）是以膜分離裝置取代傳統(tǒng)的二沉池，具有高效固液分離效果，受到的國(guó)內(nèi)外學(xué)者的普遍關(guān)注。但是膜污染問(wèn)題仍然制約著MBR膜的廣泛應(yīng)用，膜污染機(jī)理以及膜污染控制方法仍是膜技術(shù)領(lǐng)域研究熱點(diǎn)。
針對(duì)于目前關(guān)于膜污染研究存在的關(guān)鍵問(wèn)題，探討胞外聚合物（EPS）靜態(tài)吸附機(jī)理，解析著溶解性微生物產(chǎn)物（SMP）及生物大分子（BMM）在膜過(guò)濾的過(guò)程中發(fā)生的堵塞機(jī)理，考察膜對(duì)SMP和BMM的截留情況，提出污泥穩(wěn)定性和聚集性兩個(gè)識(shí)別污泥絮體污染傾向的綜合指標(biāo)，構(gòu)建微生物燃料電池與膜生物反應(yīng)器耦合系統(tǒng)（MFC-MBR），并解析其膜污染減緩著機(jī)理。利用靜態(tài)吸附的方法分析了膜污染初期的吸附污染，通過(guò)熱力學(xué)途徑確定了膜對(duì)EPS的吸附機(jī)理。結(jié)果表明，Sips等溫線最適合描述膜對(duì)EPS多糖和蛋白質(zhì)的吸附；通過(guò)熱力學(xué)計(jì)算得到膜吸附過(guò)程的rG值在-10至-17kJ mol(-1)之間， rH值在10至30kJ mol~(-1)之間。說(shuō)明膜對(duì)EPS多糖和蛋白質(zhì)的吸附是熱力學(xué)可行且自然吸熱的過(guò)程，EPS多糖和蛋白質(zhì)與膜之間的相互作用主要是物理吸附，溫度的升高可以提供更多的能量來(lái)強(qiáng)化吸附。
MBR膜利用多級(jí)Hermia模型研究了膜污染初期的過(guò)濾污染，分析了SMP及BMM不同時(shí)間段內(nèi)主導(dǎo)的膜堵塞機(jī)理，確定了不同堵塞機(jī)理主導(dǎo)時(shí)段通量衰減的情況。結(jié)果表明，SMP過(guò)濾阻力的平均增長(zhǎng)速率隨時(shí)間增加，而B(niǎo)MM過(guò)濾阻力的平均增長(zhǎng)速率隨時(shí)間減少。
