一、概述（shù）
自清洗過濾器（qì）MBR的協同技術通過物理攔截-生物降解（jiě）的組合機製，實（shí）現了微塑料的（de）高效處理。
二、技術協同（tóng）機理
2.1 自清洗過濾器的核（hé）心作用
2.1.1 物理（lǐ）攔截（jié）與防堵（dǔ）塞性能
多級過濾體係：
粗濾段(100-200μm不鏽鋼濾網)：攔截>85%的塑料顆粒(如PET瓶（píng）片、塑料袋碎片)。
精細濾段(超疏水膜或陶瓷濾芯)：通過疏油疏水效應(接觸角>150°)防止有機汙（wū）染（rǎn）物附（fù）著(圖1)。
動態自清潔（jié）機製：
旋流-脈衝（chōng）協同清洗：浙江大學實（shí）驗表明，該技術對5-50μm顆（kē）粒的去除效率達94%，清洗能耗降低31%。
2.1.2 對MBR的保護價值
減少膜汙染：實（shí）驗數據顯示，前置SCF可使MBR膜表麵汙染（rǎn）物負荷降低60%-70%(表1)。
延長運行周期：某汙水（shuǐ）處理廠案例表明，SCF+MBR係統膜更換周期（qī）從8周延長至26周。
2.2 膜（mó）生物反應器的（de）生物（wù）降解能力
2.2.1 微塑料的（de）生物降解路徑
水解作用：微生（shēng）物分泌的酶(如蛋白（bái）酶、脂肪酶)降解塑料聚合物鏈（liàn）。
共代謝途（tú）徑：在缺氧條件下，反硝化菌（jun1）將（jiāng）微塑料降解為CO₂和CH₄(需氧條件下效率（lǜ）提升30%)。
2.2.2 MBR的增效設計
膜孔徑優化：中空纖維膜孔徑0.1μm可截留90%以上的微塑料(粒徑>0.05μm)。
內回流（liú）強化：通過增大內回流比(200%-300%)提升溶解氧（yǎng）濃度，促進好氧微生物（wù）活性（xìng）。
2.3 協同處理（lǐ）流程
預處理階段：汙水經SCF去除大顆粒雜質後進入調（diào）節（jiē）池。
生物降解階段（duàn）：MBR係（xì）統通過微生物群落降解微塑料（liào）及有機（jī）物（wù）。
深度處理階段：增設臭氧氧（yǎng）化或光催化模塊（kuài），分解難降解塑料單體(如鄰苯二甲酸鹽)。
三、實驗驗（yàn）證與性能對比
3.1 實驗（yàn）設計
| 參（cān）數 | SCF+MBR組 | 單獨MBR組 |
| 進水濃度（μg/L） | 500（PET碎片） | 500 |
| 膜（mó）孔徑（μm） | 0.1 | 0.1 |
| HRT（h） | 8 | 8 |
| DO（mg/L） | 5-8 | 3-5 |
3.2 性能對比結果（guǒ）
3.2.1 微塑料去除效率
| 技術組合 | 總去除率（%） | 膜汙染指數（shù）（CI） |
| SCF+MBR | 98.2 | 0.8 |
| 單獨MBR | 67.5 | 3.2 |
3.2.2 能耗與經濟性（xìng）
能耗對比：SCF+MBR係（xì）統噸水電耗為0.45kWh，較單（dān）獨MBR降低28%。
成本分析：膜更換成本從每年12萬元（yuán）降至4.5萬元(以處理量500m³/h計)。
3.3 膜（mó）表麵微觀分（fèn）析
SEM觀察：SCF+MBR組膜表麵光滑無孔洞(圖2a)，而單獨MBR組出現明顯纖維（wéi）纏結。
XPS檢測（cè）：SCF組處理後膜表麵碳氧比(C/O)下降12%，表明有機汙染物被有效去除。
