摘要
尽管中空平板陶瓷膜具有出色的机械稳定性和化学稳定性，这使得它们成为膜生物反应器（MBRs）的理想选择，但其结构设计（特别是孔径和结构对称性）与生物污染行为之间的本质关系仍然不明确。为了分离膜结构对污染机制的影响，系统地开发了一系列对称和非对称的中空平板氧化铝膜。通过对聚集颗粒大小的控制，制造出了具有可调孔径的对称结构；而通过定制的浸涂工艺，则制备出了具有不同分离层厚度的非对称膜。对市政废水进行的长期运行评估揭示了一个反直觉的现象：尽管非对称膜表现出更强的杂质保留能力，但其跨膜压力的上升速度明显加快，并且膜层污染情况更为严重。串联阻力分析结合经典过滤模型表明，较厚的分离层和较大的孔径导致主要的污染机制转变为快速且密集的膜层形成，从而显著加剧了不可逆的生物污染。此外，先进的光谱技术和高通量测序技术发现，结构复杂的非对称层与膜界面处细胞外聚合物物质以及特定污染相关细菌门类的变化有关。总之，这些发现强调了优化膜结构的必要性，以减轻生物污染并延长陶瓷膜的使用寿命，突显了对称结构的可持续优势。
