[发明专利]一种利用微生物捕食以抑制群体感应的MBR膜污染控制方法

说明书

本发明涉及利用微生物捕食从而抑制群体感应以减缓MBR膜污染的控制方法，属于污水生物处理技术领域。方法包括以下步骤：1培养以可分泌信号分子（N‑酰基高丝氨酸内酯）的革兰氏阴性菌为主要宿主的专性捕食性细菌，获得群体感应抑制菌剂；2将培养好的群体感应抑制菌剂直接投入MBR反应池中，群体感应抑制菌将在MBR反应池中进行专性捕食过程；群体感应抑制菌能够捕食分泌N‑酰基高丝氨酸内酯的革兰氏阴性菌进而抑制群体感应。本发明能够有效减少MBR反应池中的信号分子浓度，使其无法达到触发群体感应的阈值进而避免胞外多聚物的产生，以从源头抑制生物膜的形成，对MBR膜污染的控制效果显著。

技术领域

本发明属于污水处理中膜生物反应器技术领域，特别涉及一种利用微生物捕食以抑制群体感应进而缓解MBR膜污染的控制方法。

背景技术

我国目前的污水生物处理技术一直存在占地面积大、泥水分离效果不佳、出水水质难以达到回用水水质标准等问题。膜生物反应器(Membrane Bioreactor，MBR)作为膜分离技术和生物处理技术有机结合的污水处理新工艺，以膜组件代替活性污泥工艺中的二沉池，具有出水水质好、污泥浓度高、有机负荷低、占地面积小、耐冲击负荷、污泥产率低等优点，目前已广泛应用于污水处理厂新建与改扩建、空间受限的老厂升级改造、污水中水回用、垃圾渗滤液处理等领域。

我国MBR技术研究始于90年代，目前MBR水厂总规模在国际上已处于领先水平。随着我国污水资源化利用政策的推进实施，污水处理工艺升级改造市场扩大，MBR技术应用前景将更加广阔。但膜污染问题却一直难以解决，并阻碍着该技术的发展和实际利用。

MBR运行过程中由于矿物质沉淀、胶体及溶解性有机物在膜表面或膜内部堆积以及生物膜生成，导致膜孔堵塞、跨膜压差(Transmembrane pressure，TMP)增加、膜通量降低，形成膜污染。

微生物群落具有根据菌群密度和环境因素改变分泌化学信号分子以实现菌群种内和种间信息交流与调控群体行为的基因调控机制，即群体感应(Quorum Sensing，QS)。多种信号分子以及相关的QS细菌和调控基因已被证实广泛存在于MBR混合液和滤饼层中。由N-酰基高丝氨酸内酯(N-acyl-homoserine lactone，AHL)调控的QS普遍存在于MBR系统中，并可通过促进胞外聚合物(Extracellular polymeric substance，EPS)分泌、菌群结构改变和生物膜生成等诱导加剧膜污染。

如专利CN 110028152 A，公开了一种基于微生物群体感应猝灭的MBR膜污染控制方法，包括以下步骤：(1)将群体感应猝灭细菌菌体用固定化高分子材料固定，得到固定化的群体感应猝灭细菌；(2)将固定化的群体感应猝灭细菌投入MBR反应池前的预处理池中，并将固定化的群体感应猝灭细菌截留在所述预处理池中；所述群体感应猝灭细菌能降解酰基高丝氨酸内酯。

目前基于群体感应的膜污染控制研究主要集中在群体感应猝灭介导的策略上，包括利用群体感应猝灭酶、信号分子降解菌等手段干扰MBR系统内的群体感应的技术，但其存在易失活、成本高、难固定化、稳定性差、效率低等缺点。

综上所述，现有技术中，只停留在降解酰基高丝氨酸内酯，未有对N-酰基高丝氨酸内酯产生源头进行追溯研究；进而也没对于群体感应源头---分泌N-酰基高丝氨酸内酯的革兰氏阴细菌进行处理的方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题：本发明的目的是为了解决现有技术中的不足，提供一种针对对于群体感应源头，克制分泌N-酰基高丝氨酸内酯的革兰氏阴细菌以以抑制群体感应进而缓解MBR膜污染的控制方法。

本发明的技术方案：本发明公开了一种利用微生物捕食以抑制群体感应的MBR膜污染控制方法，包括培养以革兰氏阴性菌为主要宿主的专性捕食性细菌，获得群体感应抑制菌剂；将所述群体感应抑制菌剂直接投入MBR反应池中进行专性捕食，进而抑制群体感应过程；所述革兰氏阴性菌为分泌N-酰基高丝氨酸内酯的细菌。