膜生物反应器（Membranebioreactor，MBR）是一种将生物活性污泥工艺与膜过滤相结合的水处理技术，具有出水水质优良、容积负荷高、运行管理方便等显著优点。但是，MBR运行过程中存在的膜污染问题使得其在未来的发展面临严峻的挑战。通过对细菌群体感应调控机制的干扰和破坏，即群体感应淬灭（QuorumQuenching,QQ）机制，可以有效地抑制生物膜的产生，这是近年来对膜生物污染控制的一种全新尝试。
　　本论文进行了基于酰基高丝氨酸内酯（N-acylhomoserinelactone,AHL)类群体感应淬灭作用的MBR本土细菌对膜污染抑制作用的研究。通过从膜生物反应器中筛选具有群体感应淬灭功能的本土细菌，利用其所产淬灭酶对群体感应信号分子AHLs的降解作用，阻断细菌的群体感应效应，在不杀死或抑制细菌生长的基础上，影响其生物膜形成的显型表达，从而有效地减缓膜污染。该研究将对减缓或解决膜生物反应器的污染问题、进一步丰富膜生物污染机理具有重要的意义。
　　论文第一部分利用信号分子C6-HSL作为唯一碳源，从MBR中筛选得到一株群体感应淬灭菌，研究该细菌对AHLs（C6-HSL和C8-HSL）的降解活性。通过比对QQ菌的16SrRNA基因序列发现，本研究中筛选得到的群体感应淬灭细菌与不动杆菌菌株Acinetobacterbereziniae（ATCC17924）具有最高的序列同源性。该QQ细菌对C6-HSL、C8-HSL的降解率分别达到77％、60%，降解活性较好，可作为接下来一系列研究中的群体感应淬灭功能菌株使用。对QQ细菌产酶机理研究发现，群体感应淬灭酶主要存在的位置在细菌的细胞内液中，并通过细菌分泌或细胞膜渗透性转移到细胞外。
　　由于游离细菌在水体环境中容易受到外界环境的冲击，性质不够稳定且不易回收，第二部分采用PVDF膜片和中空纤维膜对QQ细菌进行包埋，分别命名为QQ菌包和QQ菌管束，研究了两种包埋QQ菌的淬灭活性。QQ菌包对C6-HSL、C8-HSL的降解效果优于游离QQ细菌和QQ菌管束，降解率分别达到86%、68%。游离QQ细菌和包埋QQ细菌中酰基转移酶活性的稳定性结果表明，包埋QQ细菌比游离QQ细菌具有更高的酰基转移酶活性稳定性。不同温度、pH值、MBR污泥浓度条件下，包埋QQ菌均能保持较为稳定的淬灭活性。
　　第三部分研究将两种包埋QQ菌分别应用于恒压过滤装置中，初步考察它们对膜通量的缓解效果以及对生物膜形成的影响。QQ菌包和QQ菌管束对过滤系统中的膜通量均有显著的缓解作用。随着膜过滤过程的进行，未添加包埋QQ菌的对照组中由于膜表面发生严重的膜污染，膜渗透通量迅速下降，第5天膜渗透通量仅为初始膜通量的8.4%。而加入了QQ菌包的实验组，其膜渗透通量下降速度明显缓慢，第5天的膜通量为初始膜通量的26.5%，是同一时期空白组的3倍。生物膜结晶紫染色和CLSM电镜检测也证实了QQ菌的添加有效地抑制了过滤装置膜片上生物膜的形成。同样，温度、pH值、MBR污泥浓度变化时，包埋QQ菌在过滤过程中均能保持较为稳定的膜通量缓解效果和生物膜抑制作用。
　　第四部分研究将QQ菌包加入到MBR中，考察了其对污泥性质和有机物去除的影响，研究了其抗膜污染能力及作用机理。研究结果表明，QQ细菌未对MBR污泥性能造成明显影响，也未降低MBR对COD的去除效率。同时，QQ细菌在不同的膜污染阶段均有效的延缓了MBR跨膜压差的上升，抑制了膜污染。未投加QQ菌包的空白组MBR中，第4天跨膜压差即达到了43kPa，而加入QQ菌包的实验组MBR，第4天跨膜压差仅为18kPa。另外，对MBR中EPS和SMP的蛋白质、多糖含量检测发现，QQ细菌对MBR中的EPS和SMP有明显的抑制作用。