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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，受到的國內(nèi)外學者的普遍關(guān)注。但是膜污染問題仍然制約著MBR膜的廣泛應(yīng)用，膜污染機理以及膜污染控制方法仍是膜技術(shù)領(lǐng)域研究熱點。
針對于目前關(guān)于膜污染研究存在的關(guān)鍵問題，探討胞外聚合物（EPS）靜態(tài)吸附機理，解析著溶解性微生物產(chǎn)物（SMP）及生物大分子（BMM）在膜過濾的過程中發(fā)生的堵塞機理，考察膜對SMP和BMM的截留情況，提出污泥穩(wěn)定性和聚集性兩個識別污泥絮體污染傾向的綜合指標，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，通過熱力學途徑確定了膜對EPS的吸附機理。結(jié)果表明，Sips等溫線最適合描述膜對EPS多糖和蛋白質(zhì)的吸附；通過熱力學計算得到膜吸附過程的rG值在-10至-17kJ mol(-1)之間， rH值在10至30kJ mol~(-1)之間。說明膜對EPS多糖和蛋白質(zhì)的吸附是熱力學可行且自然吸熱的過程，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強化吸附。
MBR膜利用多級Hermia模型研究了膜污染初期的過濾污染，分析了SMP及BMM不同時間段內(nèi)主導的膜堵塞機理，確定了不同堵塞機理主導時段通量衰減的情況。結(jié)果表明，SMP過濾阻力的平均增長速率隨時間增加，而BMM過濾阻力的平均增長速率隨時間減少。
