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        季銨鹽改性聚偏氟乙烯膜抗污染性能及其對厭氧膜生物反應(yīng)器微生物的潛在影響研究*

        2020-07-01 02:33:06虞雪晴張厚強張星冉王志偉
        環(huán)境污染與防治 2020年6期
        關(guān)鍵詞:污染質(zhì)量

        陳 廣 虞雪晴 張厚強 裘 湛 張星冉 王志偉#

        (1.上海城投污水處理有限公司,上海 201203;2.同濟大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院,污染控制與資源化研究國家重點實驗室,上海 200092)

        厭氧膜生物反應(yīng)器(AnMBR)是一項結(jié)合了厭氧生物處理技術(shù)與膜分離技術(shù)的污水處理工藝[1],具有占地面積小、污泥產(chǎn)量低、能耗低等優(yōu)點。近年來,由于該項工藝具有產(chǎn)生沼氣(甲烷)等優(yōu)勢而愈發(fā)受到關(guān)注[2]。然而,膜污染是限制AnMBR廣泛應(yīng)用的主要因素之一[3-6]。膜污染主要由溶解性有機物(DOM)、膠體物質(zhì)及顆粒物在膜表面、膜孔內(nèi)吸附和聚集而引起[7-8]。膜污染可引起跨膜壓差(TMP)的上升,從而降低污水處理效能。生物污染被認(rèn)為是膜生物反應(yīng)器(MBR)的重要污染類型[9-11],主要是由于微生物粘附并在膜面滋生生物膜,導(dǎo)致膜通量下降或者TMP上升[12-13]。

        抗菌膜可抑制或延緩膜面的生物污染[14-15],且不會對成本和膜工藝運行產(chǎn)生顯著影響。因此,開發(fā)抗污染膜對膜污染控制具有重要的實踐價值[16],[17]5086。季銨鹽(QAC)是一種殺菌劑,它包含1個中心氮原子和通過共價鍵連接的4個官能團,其中至少有一個長鏈烷基。有關(guān)QAC殺菌的機理尚未有完全清晰的解釋,但目前廣泛接受的是QAC通過接觸殺滅產(chǎn)生抗菌效果[18],即QAC可通過將它們的烷基滲透入微生物的細(xì)胞膜,改變磷脂雙分子層,同時破壞膜的完整性,最終導(dǎo)致胞內(nèi)物質(zhì)流出[19-20]。因此,可以采用QAC與聚偏氟乙烯(PVDF)膜共混制備QAC/PVDF膜。雖然已有研究表明QAC/PVDF膜在好氧膜生物反應(yīng)器中應(yīng)用時具有一定抗污染能力,且對體系內(nèi)污染物的去除并無明顯不利影響[21];然而,其在AnMBR中的抗污染性能以及對厭氧微生物活性的影響尚不明確,需進一步探索研究。

        本研究采用QAC對PVDF膜改性,探究QAC/PVDF膜在AnMBR中的抗污染性能;將厭氧微生物短期暴露于QAC/PVDF膜的環(huán)境中,通過測定其破損細(xì)胞比例、厭氧生物處理相關(guān)的酶活性(中性蛋白酶和脫氫酶(DHA)活性)、三磷酸腺苷(ATP)及產(chǎn)甲烷性能等,研究QAC/PVDF膜對厭氧微生物的潛在影響,同時考察不同濃度的QAC對微生物活性影響,以分析將QAC/PVDF膜運用于AnMBR的可行性。

        1 材料與方法

        1.1 QAC/PVDF膜的制備

        作為QAC的一種,十二烷基二甲基芐基氯化銨(DDBAC)具有較強的抗菌性和較低的毒性[17]5087,因此選取DDBAC作為抗菌劑,采用相轉(zhuǎn)化法制備QAC/PVDF膜,所用試劑均為分析純。先將PVDF粉末在 80 ℃ 下 烘 24 h以得到干燥的 PVDF。將 PVDF和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)溶解在二甲基亞砜(DMSO)和二甲基乙酰胺(DMAC)混合液中,將以上混合液在80 ℃條件下熟化3~4 d得到均一的溶液a。另取DMSO和DMAC混合液,加入抗菌劑QAC使其充分溶解,得到含有QAC的溶液b。將溶液a用攪拌器攪拌均勻,轉(zhuǎn)速為800~850 r/min,同時將溶液b逐滴加入到溶液a中,溫度控制為80 ℃,充分?jǐn)嚢?0~24 h,保證混合均勻。室溫下即20~35 ℃真空脫泡30 min,得到均一穩(wěn)定的鑄膜液。將鑄膜液于室溫下刮制平板膜,在空氣中預(yù)蒸發(fā)30 s后,浸入凝固浴中,保持24 h固化成形,可得到成形的膜。成形的膜在室溫下用清水沖洗,最終得到改性的QAC/PVDF聚合物分離膜記為MQ,而未經(jīng)QAC改性的PVDF膜記為MP,膜編號及膜具體組分見表1。

        表1 膜材料成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)

        1.2 AnMBR的設(shè)計

        AnMBR裝置如圖1所示,AnMBR在室溫條件下運行,運行溫度為17~28 ℃,將MP和MQ膜組件置于有效體積為1.01 L的AnMBR中,MP和MQ的膜面積均為77.6 cm2。使用N2曝氣以保持反應(yīng)器內(nèi)部為厭氧狀態(tài),通過氣體流量計控制曝氣強度,多余的氣體經(jīng)AnMBR頂部的排放口排出。研究所采用的厭氧污泥取自曲陽污水處理廠穩(wěn)定運行的AnMBR,污泥質(zhì)量濃度為8 g/L,7 d更換一次污泥。膜清洗采用離線清洗方法,將膜取出反應(yīng)器后在0.05%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的NaClO中浸泡清洗2 h。通過反應(yīng)器連續(xù)流運行研究QAC/PVDF膜在AnMBR中的膜污染形成過程,并與空白膜進行對比,分析QAC/PVDF膜抗污染行為。

        圖1 AnMBR裝置圖Fig.1 Schematic of AnMBR setup

        1.3 細(xì)胞活性的測定

        利用流式細(xì)胞儀(BD FACSVerse)測定破損細(xì)胞比例[22],首先將配制的污泥用0.5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的NaCl溶液清洗3次,每次清洗后離心(8 000 r/min,5 min),過200目篩網(wǎng),用0.5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的NaCl溶液將污泥稀釋至OD670(670 nm下的吸光度值,其余類推)為0.03后再稀釋100倍,在避光條件下,將染料(L7012 LIVE/DEAD?BacLight Bacterial Viability Kit)與去離子水按1∶1體積比混合后再稀釋10倍,取0.5 mL稀釋污泥于流式細(xì)胞管中,加入1 μL染料后在37 ℃搖床以150 r/min轉(zhuǎn)速暗培養(yǎng)15 min后于流式細(xì)胞儀在約480、490 nm處觀察熒光,細(xì)胞膜完整的細(xì)胞顯綠色熒光,細(xì)胞膜殘破的則顯紅色熒光。

        采用《蛋白酶制劑》(GB/T 23527—2009)的福林法測定中性蛋白酶,將蛋白酶在堿性條件下用福林試劑還原,生成鉬藍(lán)和鎢藍(lán),用分光光度計于波長680 nm下測定溶液的吸光度,酶活性與吸光度成比例,由此可計算酶活性。酶活定義:1 g 揮發(fā)性懸浮固體(VSS)酶液在pH=7.0、40 ℃下,每分鐘水解酪蛋白產(chǎn)生1 μg酪氨酸的酶量為一個中性蛋白酶活性單位(U/g)。

        使用ATP 試劑盒測定ATP濃度[23]。以8 000 r/min轉(zhuǎn)速對污泥樣品離心5 min,然后將其重懸于15.4 mmol/L的NaCl溶液中并稀釋 50 倍。取100 μL樣品加入至白色96孔板中,再加入100 μL試劑盒提供的藥劑,混合2 min以裂解細(xì)胞,然后靜置10 min以使化學(xué)發(fā)光信號穩(wěn)定,最后使用多功能酶標(biāo)儀(Synergy 4)測定其化學(xué)發(fā)光強度。

        DHA活性的測定采用氯化三苯基四氮唑(TTC)法,取0.5 mL污泥用磷酸緩沖鹽溶液(PBS)洗滌,在25 ℃下以12 000×g的離心加速度離心10 min,棄上清液,重復(fù)3~4次后測定。對照管加0.2 mL Tris-HCl緩沖液,測定管加0.1 mL Tris-HCl緩沖液和0.1 mL TTC-葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液,充分混合,在37 ℃暗培養(yǎng)12 h,取出后立即冰浴,加入0.1 mL丙酮,反復(fù)振蕩數(shù)次,37 ℃保溫10 min,4 ℃下,以12 000 r/min轉(zhuǎn)速離心5 min,測定485 nm處波長下的吸光度。在37 ℃時,每小時每克VSS樣品使每毫升反應(yīng)體系OD485每增加0.005定義為一個DHA活性單位(U/g)。在DHA和ATP數(shù)據(jù)分析中,以DDBAC為0 mg/g的組測得的數(shù)據(jù)作為100%。

        1.4 批次產(chǎn)甲烷實驗設(shè)計

        取穩(wěn)定運行的中試AnMBR內(nèi)污泥,污泥揮發(fā)性懸浮固體(MLVSS)/懸浮固體(SS)約為65%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)),用0.5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))NaCl溶液離心清洗污泥,重復(fù)3次,洗去污泥混合液中的本底有機物。用DDBAC固體配制DDBAC儲備液(質(zhì)量濃度為337.50 mg/L),將儲備液稀釋成不同的濃度后,取相同體積加入到污泥中,配置一系列的DDBAC溶液,分別為0、0.50、1.00、1.50、2.00、3.00、4.00和5.00 mg/g(以1 g SS中的DDBAC質(zhì)量計)。由于污泥的緩沖作用,各樣品的 pH 均在7.2左右。

        取25 mL配制好的污泥依次加入134 mL的血清瓶中,MLVSS約為5 g/L。加入預(yù)先配好的營養(yǎng)鹽(營養(yǎng)鹽配方(除HCl,其余以1 L水中的質(zhì)量計):NaHCO35 000 mg、NH4Cl 280 mg、CaCl2·2H2O 10 mg、K2HPO4250 mg、 MgSO4·7H2O 100 mg、酵母膏 100 mg、H3BO30.05 mg、FeCl2·4H2O 2 mg、ZnCl20.05 mg、MnCl2·4H2O 0.05 mg、CuCl2·2H2O 0.03 mg、(NH4)SeO3·5H2O 0.05 mg、AlCl3·6H2O 2 mg、NiCl2·6H2O 0.05 mg、Na2SeO3·5H2O 0.1 mg、乙二胺四乙酸(EDTA) 1 mg、刃天青 0.2 mg、36%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))HCl 0.001 mL)。實驗以CH3COONa為基質(zhì),稱取CH3COONa粉末0.08 g加入血清瓶中。另外,在DDBAC質(zhì)量濃度為0 mg/g的血清瓶中加入剪取的3.9 cm2MP和MQ以測定產(chǎn)甲烷活性(SMA)和產(chǎn)甲烷潛能(BMP)。用高純N2吹脫5 min后用橡膠塞密封,放置于35 ℃搖床(100 r/min)中培養(yǎng)12 h后,每隔12~24 h測定血清瓶頂空的氣體組分(甲烷和CO2),連續(xù)監(jiān)測到產(chǎn)氣不再增加為止。測定甲烷和CO2的儀器為氣相色譜儀(GC 6890N-TCD,Agilent)。根據(jù)測得的氣體體積作出單位質(zhì)量VSS產(chǎn)生的甲烷量與對應(yīng)的時間關(guān)系曲線,取前5點作圖,求得斜率即為SMA。

        為獲得BMP,采用修正的Gompertz三因素模型擬合實驗得到的甲烷生成曲線[24]。

        M(t)=P×exp{-exp[Rmax×e/P×(λ-t)+1]}

        (1)

        式中:M(t)為累積產(chǎn)生的甲烷量,mL/g;t為反應(yīng)時間,d;P為最大產(chǎn)甲烷量,mL/g,以1 g VSS產(chǎn)甲烷的體積計,即BMP;Rmax為最大產(chǎn)甲烷速率,mL/(g·d),以1 d內(nèi)1 g VSS產(chǎn)甲烷的體積計,即SMA;λ為延滯時間,d。參數(shù)P、Rmax、λ采用SigmPlot 12.5進行最小二乘法擬合得到。

        1.5 膜面污染物檢測

        采用激光共聚焦掃描電鏡(CLSM,Nikon A1)對膜面進行觀察。具體過程為:在膜污染到達(dá)終點時(TMP為30 kPa),將污染膜從膜組件上剪下來(面積為2.25 cm2)。在避光環(huán)境中,首先利用 SYPRO Orange(Molecular16 Probes)染色劑對蛋白質(zhì)染色30 min[25];再用Concavalin A染色劑對α-多糖染色60 min[26]。用SYTO 9和Propidium Iodide分別對所有的細(xì)胞和死細(xì)胞染色10 min[27]。每次染色完成后用PBS對樣品清洗3 次去除多余的染色劑。染色完成后,用CLSM對樣品進行觀察。蛋白質(zhì)在激發(fā)波長488 nm、發(fā)射波長560 nm下觀察;α-多糖在激發(fā)波長 561 nm、發(fā)射波長580 nm下觀察。

        2 結(jié)果與討論

        2.1 QAC/PVDF膜的性能

        圖2(a)和圖2(b)分別為MP和MQ的掃描電子顯微鏡(SEM)圖像,可以看出MP和MQ表面呈多孔結(jié)構(gòu),膜表面形貌并無顯著差別。圖2(c)顯示隨著QAC的引入,MQ的平均孔徑較MP的平均孔徑略有增加(分別為(62.43±13.64)、(58.37±9.36) nm),這是因為QAC 是一種同時具有親水基團和疏水基團的表面活性劑,在成膜過程中可以起到致孔劑的作用,加速了膜孔結(jié)構(gòu)的形成,從而略微增大了膜平均孔徑[28]。圖2(d)表明MQ的孔隙率比MP的孔隙率略有增加。因為QAC作為表面活性劑,可在鑄膜液中包裹水分子,形成穩(wěn)定的包裹水的反膠束結(jié)構(gòu)(表面活性劑疏水端朝向聚合物,親水端朝向水分子),該反膠束結(jié)構(gòu)的存在可促進非溶劑向鑄膜液中的擴散,使凝膠速率加快,且表面活性劑形成的反膠束結(jié)構(gòu)可成為致孔劑,促使MQ孔隙略有增加[29]。

        圖2 MP和MQ性能Fig.2 Characteristics of MP and MQ

        將MP、MQ和對照組(NM,不含膜)浸沒在含有大腸桿菌(Escherichiacoli)的營養(yǎng)肉湯培養(yǎng)基中24 h,圖3(a)為24 h內(nèi)的OD600,浸有MQ的大腸桿菌菌液24 h內(nèi)OD600幾乎無變化,穩(wěn)定在約0.05,而NM和MP的大腸桿菌菌液則在6 h后OD600快速增大,在18 h時達(dá)到最大值,最大值大于1.2。圖3(b)為大腸桿菌的對數(shù)增長期增長系數(shù),含MQ的培養(yǎng)基對數(shù)增長期增長系數(shù)接近零,而含MP的培養(yǎng)基及NM的對數(shù)增長期增長系數(shù)為0.18 h-1。與大腸桿菌菌液接觸24 h后, MP表面粘附較多的大腸桿菌,而MQ膜面很干凈,幾乎無大腸桿菌粘附,通過以上分析可知,QAC的引入使PVDF膜具有抑制大腸桿菌(革蘭氏陰性菌)生長的特性。

        圖3 MP與MQ浸沒于含大腸桿菌的培養(yǎng)基中膜面細(xì)菌生長情況Fig.3 Growth situation of bacteria when MP and MQ were immersed in culture medium containing Escherichia coli

        選取金黃色葡萄球菌(Staphylococcusaureus)為革蘭氏陽性菌的模型細(xì)菌,將MP、MQ和NM浸沒在含有金黃色葡萄球菌的營養(yǎng)肉湯培養(yǎng)基中24 h。圖4(a)為24 h內(nèi)的OD600,浸有MQ的金黃色葡萄球菌菌液24 h內(nèi)OD600從0.05上升至0.11,上升幅度較小,而NM和MP的金黃色葡萄球菌菌液則在14 h時OD600迅速增大。圖4(b)為金黃色葡萄球菌的對數(shù)增長期增長系數(shù),含MQ的培養(yǎng)基對數(shù)增長期增長系數(shù)為0.03 h-1,而含MP的培養(yǎng)基及NM的對數(shù)增長期增長系數(shù)約為0.16 h-1。與金黃色葡萄球菌菌液接觸24 h后, MP表面粘附著大量的金黃色葡萄球菌,而MQ膜面幾乎無金黃色葡萄球菌粘附,可知QAC的引入使PVDF膜具有抑制金黃色葡萄球菌(革蘭氏陽性菌)生長的特性。

        圖4 MP與MQ浸沒于含金黃色葡萄球菌的培養(yǎng)基中膜面細(xì)菌生長情況Fig.4 Growth situation of bacteria when MP and MQ were immersed in culture medium containing Staphylococcus aureus

        通過觀測大腸桿菌和金黃色葡萄球菌在含MP和MQ的肉湯培養(yǎng)基中生長情況以及膜面粘附情況,證明未與QAC共混的PVDF膜無抗菌性能,而QAC的引入使MQ具備了抑制細(xì)菌生長和粘附的特性,具備了顯著的抗生物污染性能。

        2.2 QAC/PVDF膜對AnMBR膜污染的影響

        圖5為MP和MQ在AnMBR中的膜污染情況,MQ的3個清洗周期分別是26、28、24 d,MP的3個清洗周期分別為19、18、15 d,MQ的平均清洗周期較MP延長53%,說明將QAC/PVDF膜運用于AnMBR時,QAC/PVDF膜具有良好的抗污染性能,可延緩膜污染的形成,降低膜清洗頻率。MP和MQ最后一個清洗周期較各自的前兩個周期有所縮短,主要原因可能是AnMBR的運行溫度降低。有研究報道溫度的下降會引起膜污染周期的下降[30],因為在較低溫度下,混合液污泥黏度較大,容易沉積在膜面,從而促使TMP增大[31]。從圖5可看出,即使在低溫條件下,相較于MP,MQ仍然呈現(xiàn)出抗污染性能。

        圖5 不同運行時間MP和MQ的TMP和溫度Fig.5 Variations of TMP and temperature for MP and MQ with time

        胞外聚合物(EPS)中多糖具有較高的分子量和更廣泛的分子量分布,多糖被認(rèn)為是EPS中重要組成物質(zhì)[32],多糖在MP膜面的沉積顯著多于MQ,而在錯流過濾中,多糖在膜面的沉積會引起過濾通量的下降,進而引起過濾性能和膜性能的下降[33],CLSM分析表明,在連續(xù)流過濾中QAC/ PVDF膜可減少α-多糖在膜面的聚集,從而延緩膜污染。與此同時,連續(xù)流實驗后MP膜面的活細(xì)胞較多,而MQ膜面則死細(xì)胞較多,說明在錯流中,QAC/PVDF膜可引起細(xì)菌在膜面附近的生長抑制和細(xì)胞死亡[17]5091。

        2.3 QAC/PVDF膜對厭氧微生物的急性影響

        QAC/PVDF膜對AnMBR厭氧微生物的急性影響如圖6所示。由圖6(a)可以看出,與MP和MQ接觸2 h,破損細(xì)胞比例幾乎與空白組(不含MP或MQ,即為DDBAC為0 mg/g的組)相同。然而,隨著游離態(tài)DDBAC濃度上升,破損細(xì)胞比例由初始的14.4%增大至38.7%,當(dāng)DDBAC質(zhì)量濃度低于2.00 mg/g時,破損細(xì)胞比例低于22%。而隨著DDBAC質(zhì)量濃度增大至5.00 mg/g,破損細(xì)胞比例增大至近40%。有研究表明QAC分子可通過滲透擴散進入細(xì)胞膜而使細(xì)胞受到破壞[34],QAC對于細(xì)菌細(xì)胞壁具有裂解作用[35]。本實驗表明厭氧微生物與QAC/PVDF膜的短暫接觸(2 h)并不會對微生物細(xì)胞造成明顯破損,但游離態(tài)DDBAC可引起厭氧微生物細(xì)胞的破損,其濃度越高對細(xì)胞完整性的破壞越強。

        圖6(b)表明與MQ接觸2 h后,厭氧微生物的中性蛋白酶活性與空白組接近,未發(fā)生明顯變化。當(dāng)DDBAC質(zhì)量濃度增大至2.00 mg/g時,中性蛋白酶活性降至低至空白組的約50%,DDBAC進一步增加至3.00 mg/g,中性蛋白酶活性驟降至接近零,即高于3.00 mg/g的DDBAC會使中性蛋白酶失活;而MQ的存在并不會明顯影響厭氧微生物的中性蛋白酶活力,中性蛋白酶參與蛋白質(zhì)的水解[36-37],游離態(tài)QAC濃度上升可引起細(xì)胞蛋白質(zhì)水解功能下降,而MQ對其幾乎無影響。

        注:橫坐標(biāo)中MP、MQ是指分別加入MP、MQ膜,其余數(shù)值為各組中分別加入的游離態(tài)DDBAC質(zhì)量濃度,圖7同。圖6 不同DDBAC質(zhì)量濃度下的細(xì)胞破損比例及酶活性Fig.6 Ratio of broken cells and activities of enzymes under various DDBAC concentrations

        DHA活性變化如圖6(c)所示,與MQ接觸后厭氧微生物DHA活性與空白組接近。但0.50 mg/g的DDBAC即可引起DHA活性減小,約為空白的80%,1.00 mg/g時DHA與0.50 mg/g時相近,但隨著DDBAC濃度繼續(xù)升高,DHA活性下降至原來的60%以下,在5.00 mg/g時DHA活性僅為空白的24.7%。在較低質(zhì)量濃度(1.00 mg/g以下)下,DHA活性相對較高,但質(zhì)量濃度高于1.00 mg/g時,DHA活性下降較為劇烈。類似地,MQ的存在并不會明顯影響微生物的DHA活性。

        ATP是微生物代謝重要的能量物質(zhì),圖6(d)表明ATP隨著DDBAC濃度增大而下降,在1.00 mg/g以下時的ATP可達(dá)空白的80%以上,但當(dāng)質(zhì)量濃度高于1.00 mg/g時,ATP明顯呈下降趨勢,在5.00 mg/g時僅為空白的27%。同樣,MQ的存在并不會影響微生物ATP的產(chǎn)生,然而游離態(tài)QAC濃度的升高可引起厭氧微生物代謝活性下降。

        2.4 QAC/PVDF膜對厭氧微生物產(chǎn)甲烷性能的影響

        進一步考察了MQ暴露條件下的SMA和BMP的變化情況,如圖7所示,DDBAC質(zhì)量濃度在0.25 mg/g以下時,SMA和BMP幾乎沒有減小,隨著DDBAC質(zhì)量濃度上升至2.00 mg/g,厭氧污泥的SMA和BMP呈線性下降趨勢,分別由(53.42±3.13) mL/(g·d)和(265.33±3.85) mL/g下降為(2.52±0.79) mL/(g·d)和(15.86±3.93) mL/g。BMP與SMA變化趨勢較為一致,而厭氧微生物破損細(xì)胞比例(見圖6(a))隨DDBAC濃度增大而呈增大趨勢,SMA和BMP下降及破損細(xì)胞比增高共同表明,隨著DDBAC濃度增大,DDBAC對厭氧微生物細(xì)胞活性的破壞越來越強,濃度的增大可引起細(xì)胞失活。此外,與MP和MQ接觸的厭氧微生物的SMA和BMP與空白組接近,說明雖然游離態(tài)QAC會因濃度不同而對微生物產(chǎn)甲烷能力產(chǎn)生不程度的負(fù)面影響,但QAC/PVDF膜并不會對厭氧微生物產(chǎn)甲烷能力產(chǎn)生明顯不利影響。

        圖7 不同DDBAC質(zhì)量濃度下的SMA和BMPFig.7 SMA and BMP under various DDBAC mass concentrations

        3 結(jié) 論

        (1) 將MP和MQ運用于AnMBR,對比發(fā)現(xiàn)QAC/PVDF膜的平均清洗周期較未改性的空白膜長 53%,可以延緩AnMBR膜污染的形成。

        (2) 通過對連續(xù)流膜面污染物分析,發(fā)現(xiàn)QAC/PVDF膜膜面有機物含量和活細(xì)菌含量較低,即在AnMBR運行時,QAC/PVDF膜可提高AnMBR運行時膜對有機物和微生物粘附的抵抗性能。

        (3) 將厭氧微生物與MQ接觸并沒有對細(xì)胞完整性、DHA活性和ATP等產(chǎn)生明顯影響,說明QAC/PVDF膜并無明顯生物毒性;而游離態(tài)QAC會對細(xì)胞完整性、DHA和ATP產(chǎn)生不利影響。

        (4) 厭氧微生物與MQ 接觸后,厭氧微生物破損細(xì)胞比例、中性蛋白酶活性、DHA活性及產(chǎn)甲烷能力(SMA和BMP)與空白組相近,表明QAC/PVDF膜并不會對厭氧微生物細(xì)胞活性及產(chǎn)甲烷能力產(chǎn)生明顯不利影響;而游離態(tài)QAC會對SMA和BMP產(chǎn)生不利影響。

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