微藻-细菌颗粒污泥耦合超滤技术：城镇污水修复与抗生素耐药性协同控制的新策略

本文推荐一种创新性MBGS（微藻-细菌颗粒污泥）-UF（超滤）联用系统，通过优化颗粒尺寸（1.7-8.5 mm）实现市政污水高效处理（COD 94.1%、NH4+-N 99.3%），同步降解磺胺嘧啶（SDZ）并减少1.6倍膜污染，为"双碳"目标下新兴污染物控制提供主流解决方案。

　　

Highlight

本研究开创性地将微藻-细菌颗粒污泥（MBGS）与超滤（UF）联用，构建"生物-膜"协同系统。实验采用三种粒径MBGS（1.7/2.6/8.5 mm），发现小颗粒组（1.7 mm）凭借致密基质和高效传质，溶解氧（DO）水平提升2.1倍，显著优于大颗粒组。

The synthetic wastewater composition

人工污水含510 mg/L乙酸钠、114 mg/L NH₄Cl及13.2 mg/L KH₂PO₄等成分，添加1-10 mg/L磺胺嘧啶（SDZ）模拟抗生素污染。微量金属溶液含ZnSO₄·7H₂O（120 mg/L）等关键元素。

Effect of granular size on MBGS properties

粒径直接影响MBGS性能：1.7 mm颗粒表面粗糙但内部致密，孔隙率比8.5 mm组高38%，促进营养物质"钻隙渗透"。小颗粒组EPS中蛋白质（PN）/多糖（PS）比值达2.3，形成"分子筛"结构，使SDZ降解率提升至56%（10 mg/L浓度）。

Conclusion

MBGS-UF系统展现"三重优势"：① 膜污染阻力降低42%（对比活性污泥系统）；② 同步清除97.7%总磷（TP）和83.2%总氮（TN）；③ 光合作用驱动的DO供给使ARGs丰度下降60%。该技术为污水厂提供"碳中和"达标新路径。