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溶解性微生物代谢产物对膜污染的影响与控制研究
随着膜技术在水处理中的广泛应用，膜污染已成为制约膜工艺发展的重要因素。其中影响最大的因素之一就是微生物代谢产物。溶解性微生物代谢产物对膜污染的影响怎样？怎样控制它们对膜的影响呢？
一、溶解性微生物代谢产物导致的膜污染机理
微生物代谢产物在生物反应器中积累，部分会溶解到水中影响膜污染。这些会导致膜堵塞的物质包括蛋白质、多糖类、氨基酸、有机酸、微生物胞外聚合物等多种化合物。其中，蛋白质是最具有致污性的物质，能和膜的多肽链发生作用，形成聚集体并阻塞膜孔径。此外，膜表面吸附受影响的有机物质后会形成新的积聚，浓度增高会导致膜孔径缩小、孔隙率减小，对膜的通透性、分离性产生影响。
二、溶解性微生物代谢产物对膜污染的影响
溶解性微生物代谢产物的生成，往往与操作温度、初始营养液浓度、厌氧环境等因素有关。在微生物代谢物环境急剧变化的情况下，会导致一些物质不断溶解进入水中，影响膜的性能。由于微生物代谢物分子结构的复杂性，难以通过传统的物理、化学方法彻底去除它们。表现在膜过程中，主要有以下几点：
1.形成膜污泥。
当微生物代谢产物在膜表面附着形成薄膜后，与其溶解的有机物不断堆积，形成膜污泥，阻碍水的通透性。
2.降低水通量。
微生物代谢物通过复杂的有机反应侵蚀膜孔径的壁面，在过程中积累并形成附着物层，使过程性能降低，导致水通量降低和压力上升，这会使膜耗能增加，维护成本增加。
3.降低截留率。
另一方面，微生物代谢物可以降低膜的截留性，因为它们会填入膜孔中，使其孔径变小，导致截留率降低。
三、控制溶解性微生物代谢产物对膜的污染
1.操作温度的控制。
一些微生物对不同的温度范围有较强的适应性。当温度高于或低于它们的适宜生长温度范围时，代谢物合成的速率会减缓或停止，从而减少有机物污染。
2.适当调节反应器营养液的浓度。
在高营养液浓度下，微生物生长速率相对较快，但如果浓度过高，将增加代谢总量而导致更多有机物污染。适当控制营养液浓度及缓慢滞后投加营养液，这将使反应器的有机负荷变得较为稳定。
3.选用适当的微生物群落。
一个稳定的微生物社区含有多种不同类型的微生物，以利于不同物种间的合作协作，从而进一步增强水体自净功能。因此，选用具有高水体自净功能的微生物群落，对于有效地控制有机物污染和膜污染都具有重要意义。
4.加强膜维护和清洗工作。
定期对膜进行清洗和更换，及时处置膜上的生物污泥，可有效的控制微生物代谢产物对膜的影响。
四、结论
总之，溶解性微生物代谢产物通过堵塞膜孔径或影响膜截留性能，对膜污染的作用不可忽视。因此，为了防止带来恶性连锁反应的发生，应当从调整操作温度、控制营养液浓度、选用适当的微生物群落以及加强膜维护和清洗工作等方面入手，降低溶解性微生物代谢产物对膜的影响，以保证膜技术能够可靠地为水处理提供解决方案。