厌氧颗粒污泥反应器作为一种高负荷的有机废水处理反应器，自发明以来在全世界得到了广泛的运用。虽然是一种非常成功的厌氧生物技术，但是有大量的废水难以形成颗粒污泥。为了应对该问题，全世界范围内的大量的科学家加入了开发厌氧膜生物反应器的行列。将厌氧生物技术应用于生活污水的主流处理被誉为环境领域的圣杯。厌氧膜生物反应器在此方面展示了很好的前景。该反应器在高含盐废水等工业废水方面也具有很好的应用价值。

厌氧膜生物反应器面临着膜表面上易于形成过滤阻力极大的污泥层的问题。如何控制该污泥层的形成是影响厌氧膜生物反应器运行能耗及膜寿命的重要问题。围绕该污泥层的形成机理，学术界提出了不同的假说并取得了一定的进展。但是由于对该机理的认识不够深入甚至是显得混乱，相关控制污泥层形成的方法尚处于百花齐放的阶段但是没有在有价值的方向上深入研究。

经过对现有研究的深入分析，可以发现，污泥层的形成与反应器中微小的颗粒在膜表面的微观受力息息相关。种类各异的各种控制污泥层形成的方法，其本质是减少微小颗粒的数量并增加微小颗粒离开膜表面的力。虽然微小颗粒在微观层面受到大量的、不同的力的作用，但是剪切诱导扩散力、膜抽吸拽力及膜施加的XDLVO力是关键的受力。而控制微颗粒的尺寸是非常有效的影响微小颗粒受力条件的方法并可以有效地防止污泥层形成。微颗粒的尺寸可以通过合理、连续施加絮凝剂来实现。

后续的研究应该重点关注如何构建智能化的絮凝剂连续投加方法从而实现控制污泥层形成的自动化。

相关论文发表在T1期刊《Critical review in environmental science and technology》。根据Scopus网站，该杂志的CiteScore值目前在Water Science and Technology, Environmental Engineering及Waste Management and Disposal领域内的学术期刊中均排第一位。

论文链接：

https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/10643389.2024.2346446