MBR工艺在水产养殖尾水处理中的研究进展

南海林 曲疆奇 王璐瑶 张清靖

摘 要：膜生物反應器（Membrane Bioreactor， MBR）是一种由膜分离技术和生物污水处理技术相结合的新型废水处理系统，在尾水处理中受到了广泛关注。然而，单一的MBR不能满足水产养殖尾水处理的需求，与其他工艺结合是强化MBR可行的方式，因此出现了许多新型的MBR。本文针对水产养殖MBR的发展历程、组合工艺、相关重要参数以及膜污染的研究情况进行综述，并对未来MBR在水产养殖尾水处理中的研究方向及重点提出展望。

关键词：膜生物反应器；水产养殖尾水；组合工艺；膜污染

随着我国水产养殖业的高速发展，养殖尾水污染问题日趋严重。2019年农村农业部等十部委联合发布的《关于加快推进水产养殖业绿色发展的若干意见》中明确指出改善养殖环境，推进养殖尾水治理。选择合适的工艺对养殖尾水进行处理，使其达标排放成为了当前研究热点之一。尾水的处理主要可分为生物法、物理法和化学法，而生物法被认为是去除尾水中污染物最经济有效的方式[1]。其中，将传统生物处理方法与膜分离技术相结合的MBR（Membrane Bioreactor，膜生物反应器）工艺，具有一体化程度高、占地面积小、出水水质好、容积负荷高、设备污泥产量低、设备自动化程度高等优点，在水产养殖领域备受关注[2]。

MBR在水产养殖尾水处理中的研究目的主要是提高尾水处理的效果，降低运行成本以及膜污染的控制。研究人员通过结合其他工艺并进行参数优化的方式极大提高了MBR对水产养殖尾水的处理能力，出现的各类不同的MBR也为水产养殖提供了更加多样化的技术手段和处理方案。但已报道用于水产养殖尾水处理的MBR种类多样，缺乏综述性整理。为此，本文综述了近年来国内外有关水产养殖MBR的最新研究成果，以期为MBR在水产养殖中的研究提供参考。

1 水产养殖尾水的水质特点及处理现状

1.1 水产养殖尾水的水质特点

水产养殖尾水是在水产养殖过程中或养殖结束后，由养殖载体（养殖池塘、育苗池、规模化车间等）排出的不再利用的养殖水[3]。水产物种的养殖可以在开放或封闭的系统中实现，例如池塘、河道、湖泊、海洋以及循环水养殖系统（Recirculating aquaculture system， RAS）等，根据养殖模式的不同水质特点也不尽相同，但大多具有固态悬浮物含量高、氮磷含量高、COD（Chemical oxygen demand，COD）含量高和水体透明度低“三高一低”的特征[4]。与工业、生活污水相比，污染物浓度相对较低，但在排放方式上具有排放量大、排水期集中、非点源排放等特点，容易对环境承载力造成威胁。其中含有的有机成分（残饵、粪便等）的积累和分解会使接收水体中产生一系列可溶性污染物和难溶性污染物，造成严重的生态问题。水产养殖尾水中污染物及其危害如图1所示。

1.2 水产养殖尾水处理现状

目前，水产养殖尾水根据处理位置的不同可分为原位净化和异位净化。原位净化指将养殖尾水在养殖池内部净化。异位净化指将养殖尾水导出养殖水体，在其他空间中进行净化。两种方法各有优劣，但相较于原位净化，异位净化效果更好且可采用更加多样的技术。在国家对水产养殖绿色发展要求的大背景下，养殖尾水的处理应以效果为主要标准，因此包含MBR在内的异位净化是更加符合当前时代特点的净化方法[5]。

常见的异位尾水处理方法主要有水生植物处理、活性污泥法和生物膜法。以人工湿地为代表的水生植物处理法在环境友好度、资源再利用及处理效率方面均有一定优势，广受发展中国家和地区的青睐。但其容易受气候条件的影响，占地面积较大，并且由于不可同时提供好氧和厌氧条件，很难实现对总氮的高效去除[6]。活性污泥法作较为成熟的污水处理技术，A/O（Anaerobic Oxic）、A2/O（Anaerobic Anoxic Oxic）工艺均有良好的脱氮除磷效果，但存在运行费用高、管理复杂等缺点，面对低C/N比的水产养殖尾水，还容易出现污泥膨胀的问题，绝非尾水处理的首选。生物膜法是与活性污泥法并列的技术，通过添加载体，利用微生物在载体表面固定所形成的生物膜，实现净化水质的目的。常见的工艺有生物滤池、生物转盘、生物转筒等。因其高效、简便、成本低、易于管理等特点，被广泛应用于水产养殖。但在实际应用中也存在滤池堵塞、易受污染的弊端，长期运行还会产生气味和蚊蝇[7]。

与这些传统的异位处理技术相比，MBR工艺克服了传统活性污泥法中污泥膨胀、专性微生物易流失的缺点，继承了生物膜法处理效果好、耐负荷的优势，同时兼具占地面积小、一体化程度高的特性，能够适应不同的水产养殖场地和水质条件，可以结合传统工艺对其进行改良和发展，因此该技术在水产养殖尾水处理方面极具竞争力。

2 MBR在水产养殖领域的发展历程

MBR起初并非设计用于处理养殖尾水。在20世纪60年代，MBR被提出以来，受限于当时的膜工艺以膜寿命的问题并没有大范围推广，仅在生活污水、船舶污水的治理中小范围应用[8-9]。1988年，Yamamoto等[10]首次提出内置式中空纤维MBR技术，开辟了浸没式MBR新工艺，MBR进入了快速发展阶段。与先前的外置式MBR相比，浸没式MBR结构更加紧凑，能耗大大降低，许多MBR公司的产品成功投入商用，并广泛应用于各类污水的处理中，二者的结构如图2所示。

进入21世纪，随着膜分离技术、组装结构和设备制造工艺的进一步发展，MBR受到了世界各国的追捧，被认为是污水处理技术的未来。MBR的研究领域也不再局限于传统的高污染废水，学者们也开始尝试将MBR技术应用于微污染水的治理中[11]。由于水产养殖尾水有着污染物浓度低、易生化降解的特点，与微污染水特征相似，因此科学家们自然也将目光投向了水产养殖领域。将MBR技术应用于水产养殖领域，可以为水产养殖行业提供一种更加高效的尾水处理方法。2006年武雯婷等[12]首次使用MBR处理对虾池塘养殖尾水，初步证明了其对养殖尾水处理的有效性。而后，沈加正[13]开展了MBR处理海水养殖尾水的基础实验，Sharrer等[14]则开展了MBR处理循环水养殖尾水的中试实验，这些在不同养殖条件下的实验结果无不证明了MBR在尾水处理领域中巨大的潜力和广阔的前景。

随着研究的深入，对MBR的研究并不局限于处理效果上。微生物作为MBR的重要组成部分，相关的研究也受到了关注。研究微生物群落结构和功能有助于了解MBR系统的工作机制，揭示尾水净化机理并为优化MBR系统的性能提供科学依据。常见的手段包括16s测序、宏基因组测序等。研究表明，MBR运行过程中微生物组成并非一成不变，是一个优胜劣汰的稳定过程。通过对不同时期MBR中活性污泥的样品进行分析，发现既有原始种群的消亡，也有新的优势菌群的出现，微生物通过不断的演替以适应MBR工艺，这对尾水处理效果的提高起到了重要作用[15]。

但与其他领域一样，应用单一MBR对水体中污染物去除效果并不能让人满意，而且存在不可避免的的膜污染问题。2008年，Pulefou等[16]在研究浸没式 MBR在水产养殖尾水循环利用中发现， 膜过滤压差的变化受曝气速率的影响，但是试验最后膜受到了不可逆的污染， 造成膜过滤阻力增加， 膜寿命缩短。为了解决这些问题，近年来，研究人员借鉴其他领域的MBR研究经验，尝试在MBR的设计中应用新型膜技术并将其他水处理工艺耦合进来。因此，MBR延伸出了功能更加出色的工艺类型，如脱氮效果更好的缺氧滤池膜生物反应器、可以回收藻类的膜-光生物反应器、经济性更好的动态膜生物反应器、能够显著减缓膜污染的膜电生物反应器等，这些工艺的研究极大地促进了水产养殖领域MBR的发展。

3 MBR重要参数

3.1 盐度

盐度是影响MBR处理效果的重要因素。海水作为典型含盐水体（盐度可达35‰），大量学者开展了有关MBR处理海水养殖尾水的研究。研究表明，海水养殖尾水的高盐度冲击会使MBR内微生物细胞脱水造成原生质流失，活性受到抑制且其中含有的高浓度氯离子对微生物具有毒害作用。卢芳芳等[17]采用DMBR工艺处理海水养殖尾水时，盐度的升高使得COD去除率下降了近14%，总氮（Total Nitrogen，TN）的去除率下降了16%，而Sharrer等[14]将盐度从0提高到32‰时总磷（Total Phosphorus，TP）的去除率降至不足70%，可见盐度的变化对MBR处理效果影响巨大。此外，鹽度的升高会引起膜表面盐晶的堆积导致膜通量的减少，影响MBR系统运行，同时也会促进微生物释放更多的溶解性微生物产物和胞外聚合物，形成膜污染，加速膜的老化和破损，从而缩短膜的寿命。

3.2 水力停留时间（Hydraulic Retention Time， HRT）

水力停留时间是指待处理水在反应器内的平均停留时间，是影响MBR处理效果的重要参数之一。适宜的HRT可以提高MBR的COD、氨氮和总磷去除率，但是，过长或过短的HRT都会影响MBR的性能，过长的HRT会导致膜污染和能耗增加，过短的HRT会降低MBR的去除效率。研究过程中不同的MBR的最适HRT也并不相同，如王伟龙等[18]优化得出一体式MBR的最佳操作参数为3.25 h，而卢芳芳[19]研究的DMBR在12 h时达到了很好的处理效果，二者差异巨大。可见水产养殖MBR的最佳HRT并非确定的某个范围，在实际应用中，要根据不同的养殖方式、系统设计、经济成本、水质要求等综合考虑，选择合适的HRT以达到最佳的处理效果。

3.3 溶解氧

溶解氧是MBR中一个非常重要的指标，对MBR的运行和效果有着重要的影响。MBR中的微生物需要充足的氧气来进行呼吸代谢，如果溶解氧浓度过低，会导致微生物的代谢活动受到限制，从而影响尾水的处理效果。实际情况中MBR通常需要增加曝气量来提高溶解氧浓度，但是过大曝气量不仅会导致生物挂膜性能降低，而且会导致微生物内源消化作用的加强，从而增加能耗和运行成本。在MBR中，需要对溶解氧进行监测和控制，保证MBR的运行效果和经济效益。最近的研究表明曝气量的变化对COD的影响不高但对脱氮的影响较大，卢芳芳等[20]对比连续曝气和间歇曝气两种方式时发现，连续曝气对氨氮去除率高于间歇曝气，间歇曝气对TN的去除率优于连续曝气，可能的原因是连续曝气所形成的高溶氧环境促进了硝化细菌的活性，而间歇曝气则使MBR中形成了缺氧区，促进了反硝化过程。

4 水产养殖尾水处理中MBR组合工艺

MBR与其他污水处理工艺相结合，可以进一步提高养殖尾水的处理效果，不同组合工艺的效果对比如表1所示。

4.1 传统工艺相结合的MBR

与传统污水处理工艺中应用A/O工艺和缺氧滤池联用以增强MBR的处理效果是较为常见的方法。在氮素的去除方面，王芳、Visvanathan、Ding等[21-23]研究人员构建的厌氧/好氧膜生物反应器（Anacrobic/Oxic-Membrane Bioreactor， A/O-MBR）和缺氧滤池-膜生物反应器（Anoxic filter-Membrane Bioreactor， AF-MBR）均取得了90%以上的总氮去除率，效果均好于单一MBR，并且证明了碱度是反应器稳定脱氮的关键因素。但以上研究在TP的去除方面并未提及或效果不佳。张倬玮[24]同时考虑脱氮除磷，并在此基础上优化反应器参数，对比分析了单一MBR与A/O-MBR的处理南美白对虾养殖尾水，发现两种反应器TP的去除效率均有待提高。

另外，填料强化是增强MBR性能的常见手段。Song等[25]通过投加海绵载体强构建的MBMBR（Moving bed membrane bioreactor）不仅获得了优异TN去率，对总有机碳（Total Organic Carbon，TOC）的去除率也达到了90%以上。Zhu等[26]则通过构建生物载体强化MBR并与传统MBR做对比，发现生物载体可以通过改变泥饼层的精确组成从而降低膜污染，同时对菌群多样性和物种丰富度均有促进作用。

上述工艺虽然都展现出优于单一MBR的效果，但相较于其他领域的研究来看仍有提升的空间，尝试运用厌氧氨氧化，反硝化除磷等新型脱氮除磷技术以进一步提高其对尾水处理效果是未来研究的一个方向。

4.2 膜-光生物反应器 （Membrane Photobioreactor， MPBR）

微藻生物处理被认为是水产养殖业有效的尾水处理方法。早在1995年Hammouda等[27]在实验室开展序批实验，利用小球藻和栅藻处理养殖尾水有效降低了尾水中COD。但在实际应用过程中，由于养殖尾水污染物浓度较低，存在生物量难以保持、藻细胞不易收获的问题。MPBR是在传统培养藻类的光生物反应器的基础上添加膜组件，利用微藻的同化作用去除污水中的营养物质，同时培养微藻的工艺。MPBR通过膜技术将藻类截留在反应器内，增强了污水处理能力，提高微藻的产量，且反应器收获微藻可以作为鱼类的饵料进行循环利用，其结构如图3所示。MPBR与水产养殖领域相适性，自然也使其成为了养殖尾水处理中的研究热点。

目前，不同种类的微藻构建的MPBR都具有出了很好的尾水处理效果，并在重金属、抗生素等特定污染物的去除方面展现出了优异的性能。Gao等[28]构建的小球藻MPBR和马航[29]等构建的青岛大扁藻MPBR对TN和TP均有较高的去除效果。在对重金属的去除方面，Lu等[30]探究了小球藻MPBR对铬（Cr）的去除效果，在稳定状态时反应器对Cr的去除率达到50%。在对抗生素的去除方面，Peng等[31]通过向小球藻MPBR中添加填料强化其性能，在收获微藻和去除营养物质的同时，实现了对磺胺类抗生素的有效去除。Zhang等[32]对比等边金藻和小球藻构建MPBR去除水产养殖尾水营养物质和氟苯尼考的效果，发现小球藻在营养物质去除效率和氟苯尼考的耐受性方面优于球等边金藻，证明了MPBR对营养物质和氟苯尼考的去除能力以及对微藻的富集能力。未来，可以继续在反应器设计和藻种的选择方面进行优化，进一步提高MPBR性能。

4.3 膜电生物反应器（Membrane Electrochemical Bioreactor， MEBR）

膜电生物反应器是将MBR技术与电化学技术相耦合的工艺。将膜组件置于电场中，利用电场对膜污染物产生的排斥作用，减缓并控制膜污染，同时电场可以提高大多数微生物的活性，刺激參与硝化和反硝化的关键酶和基因的活性增加，从而提高污染物的去除效率[34]，其结构如图4所示。Jing等[35]通过研究发现MEBR对海水养殖尾水的中氨的去除率在95%以上，运行时间对比未加电场可延长71.4%。曾千芷[36]对比考察了微电场MEBR和MBR对海水养殖尾水的处理效能，发现MEBR可以有效富集具有脱氮功能的优势菌属，脱氮效果显著高于MBR。李伊晗[37]以碳基材料为载体制备催化剂，用其制备改性导电膜构建了MEBR，与对照MBR相比氨氮去除率显著提高，运行时间延长40%，同时发现膜表面形成的游离氯可以降低膜污染。虽然运用膜电生物反应器处理水产养殖尾水目前来看是一个不错的方式，但外加电场所带来的成本问题同样值得关注[38]，水产养殖领域目前没有文献对MEBR运行期间的成本进行估算。

4.4 动态膜生物反应器（Dynamic Membrane Bioreactor， DMBR）

动态膜是指采用某种固体微粒或反应中形成的某种固体微粒，通过循环使其沉淀在多孔支撑体表面上形成新膜，从而改进过滤性能的技术。动态膜生物反应器即采用廉价易得的多孔膜片代替价格昂贵的传统MBR膜片，不但解决了膜成本的问题，而且由于多孔膜片通量大，动态膜更具有易预涂和再生的优点，更加有效地控制了膜污染[39]。

2011年华侨大学的洪俊明团队率先开展了DMBR在养殖尾水处理方面的研究，对比分析了缺氧DMBR在淡水和海水养殖废水处理中的运行效果， 确定了其可行性[17，19.20]。2012到2013年又进一步研究不同盐度、溶解氧、HRT以及曝气方式对污染物处理效果的影响，同时探究反应器内生物群落的结构变化并分析反应器内的反硝化的动力学过程[40-43]。进一步的，李博涵等[44]结合A/O工艺构建厌氧/好氧-移动床-DMBR处理海水养殖尾水并探究了粉末活性碳的投加工艺中的膜污染控制过程与作用机制，发现投加粉末活性炭可以降低反应器中胞外聚合物的含量，增大悬浮物粒径，改变微生物结构从而减缓膜污染。由此可见，在对运行参数进行优化后DMBR可以高效去除养殖尾水中的污染物并且填料强化是一种提高反应器性能的有效方案，相较于传统的MBR，DMBR在不同条件展现出了更好的应用效果和产业化能力。

5 膜污染相关研究

MBR 在运行过程中会出现膜通量下降、膜分离阻力增加以及膜分离特性改变等问题。造成膜污染的机理主要有 2 个方面：一是由于物理作用而引起膜的内外表面吸附、沉积，造成膜孔径变小或堵塞，使膜通量减小造成膜污染；二是在运行过程中，活性污泥中的微小粒子、胶团或者某些溶质分子吸附在膜表面，或是因为浓度差级化使得溶质在膜表面超过其溶解度，从而形成滤饼层，最终导致膜孔堵塞造成膜污染。活性污泥中微生物产生的大量溶解性产物，是残留有机物的重要组成部分，是造成 MBR 膜污染的主要原因之一[45]。

微生物在膜表面黏附、生长所形成的生物膜与MBR膜通量稳定、清洗频次、运行能耗及膜组件寿命密切相关[46]。前期相关研究证明，微生物的胞外组分直接决定了生物膜压缩性、透水性以及稳定性[47]。Xia等[48]发现胞外聚合物浓度每增加50 mg/L，膜通量减小70％。在水产养殖领域，大多数研究仅仅停留在解析微生物群落和功能，有关膜污染的形成原因缺乏深入研究。膜污染的控制方面也大多采用工艺优化的方式，其他领域开展的次氯酸钠清洗、生物酶法、噬菌体裂解法等技术，少有报道。最近，运用群体感应揭示膜污染机理的研究备受关注。微生物群体感应对生物膜各阶段具有调控作用，基于此开发出的群体感应抑制剂被认为是高效安全的膜污染控制方法[49]。探究水产养殖环境下微生物的群体感应机理，开发适合水产养殖的群体感应抑制剂是未来的一个重点研究方向。

6 总结与展望

目前，国内外学者结合尾水处理工艺和膜技术的发展提出了很多新型的MBR工艺用于水产养殖尾水处理。在污染物去除、膜污染控制方面都取得了很好的效果，但是相较于其他领域的报道来看，MBR在水产养殖领域的研究中仍有许多不足，未来可以从以下几个方面重点开展研究。第一，推进膜污染机理的相关研究。膜污染作为MBR技术的瓶颈问题，严重阻碍了MBR技术的推广应用。当前，在水产领域相关研究较为粗浅，无法较为清晰地解释膜污染机理，未来可通过色谱技术和分子生物学手段进一步阐明膜污染机制。第二，探究MBR对水产养殖新型污染物的处理能力。抗生素及抗生素抗性基因在水产养殖环境的多种介质中被频繁检出，造成细菌耐药性增加，极大地影响人们的身体健康。MBR在其他领域已被证实能够有效去除抗生素和抗生素基因。今后可以在水产养殖背景下开展相关研究，更加全面了解不同类型MBR对新型污染物去除能力。第三，加强不同MBR工艺之间的对比研究。通过建立一套标准化的MBR养殖尾水处理评估模型，综合评价不同工艺对尾水的净化能力，同时明确不同工艺之间的成本差异，为不同水产养殖方式选择最适的MBR工艺。第四，重视新型MBR技术产业化的能力。雖然有关水产领域中MBR工艺的研究报道很多，但许多新型的工艺大多停留在实验室，产业化的实际工程应用较少，把实验的成果真正应用于实际，还需要大量的工作。因此，应该提高MBR研究领域的科研质量，加强科研投资和管理，加速各类MBR在水产养殖尾水处理中的实际应用，使其真正为水产养殖业做出贡献。

参考文献：

[1]

AHMAD A L，CHIN J Y，MOHD H M H Z，et al.Environmental impacts and imperative technologies towards sustainable treatment of aquaculture wastewater： A review [J].Journal of Water Process Engineering，2022，46：102-553.

[2] 肖茂华，李亚杰，汪小旵，等.水产养殖尾水处理技术与装备的研究进展[J].南京农业大学学报，2023，46（1）：1-13.

[3] 李媛，韩玉川，门士阳，等.浅谈水产养殖尾水治理的措施及意义[J].渔业致富指南，2022，585（9）：27-31.

[4] 腾兴华，高志强，王昕欣，等.浅谈淡水池塘养殖尾水处理及应对措施（上）[J].科学养鱼，2022， 393（5）：83.

[5] 王钰钦，郑尧，钱信宇，等.中国水产养殖尾水污染现状及净化技术研究进展[J].农学学报，2022，12（3）：65-70.

[6] ZHAO L，FU G，PANG W，et al.A novel autotrophic denitrification and nitrification integrated constructed wetland process for marine aquaculture wastewater treatment [J].Chemosphere， 2023，321：138-157.

[7] 胡晓伟，孙源，罗亮，等.生物膜法在水产养殖水体处理中的研究与应用进展[J].水产学杂志，2023，36（1）：118-122.

[8] CHIEMCHAISRI C，WONG Y K，URASE T，et al.Organic stabilization and nitrogen removal in membrane separation bioreactor for domestic wastewater treatment[J].Water Science and Technology，1992，25（10）：231-240.

[9] 刘岩，李志东，蒋林时.膜生物反应器（MBR）处理废水的研究进展[J].长春理工大学学报（自然科学版），2007（1）：98-101.

[10] YAMAMOTO K，HIASA M，MAHMOOD T，et al.Direct solid-liquid separation using hollow fiber membrane in an activated sludge aeration tank [M]//Water Pollution Research and Control Brighton，1988：43-54.

[11] 莫罹，黄霞，迪里拜尔·苏里坦.膜-生物反应器处理微污染水源水的运行特性[J].中国环境科学，2003（2）：85-89.

[12] 武雯婷，翁立江.沉入式膜生物反应器处理池塘污水的初步实验研究[J].环境技术，2006（4）：46-48

[13] 沈加正.膜生物反应器应用于海水养殖废水处理的基础研究[D].青岛：中国科学院研究生院（海洋研究所）， 2011.

[14] SHARRER M J，TAL Y，FERRIER D，et al.Membrane biological reactor treatment of a saline backwash flow from a recirculating aquaculture system[J].Aquacultural Engineering， 2007，36（2）：159-176.

[15] 郝兵兵. MBR处理水产养殖废水体系中微生物研究[D]. 上海：上海海洋大学，2015.

[16] PULEFOU T，JEGATHEESAN V，STEICKE C，et al.Application of submerged membrane bioreactor for aquaculture effluentreuse[J].Desalination，2008，221：534-542.

[17] 卢芳芳，洪俊明，尹娟，等.盐度对DMBR处理养殖废水脱氮效能的影响[J].华侨大学学报（自然科学版），2012，33（3）：300-303.

[18] 王伟龙，范长健，石红，等.一体式MBR对水产养殖废水处理操作参数优化的研究[J].淡水渔业，2015，45（3）：64-69.

[19] 卢芳芳. 动态膜生物反应器用于海水养殖废水的脱氮效果研究[D].厦门：华侨大学，2012.

[20] 卢芳芳，洪俊明，尹娟.缺氧动态膜生物反应器在淡水/海水养殖废水处理中的运行效果[J].化工进展，2011，30（11）：2545-2548.

[21] VISVANATHAN C，HUNG N Q，JEGATHEESAN V.Hydrogenotrophic denitrification of synthetic aquaculture wastewater using membrane bioreactor[J].Process Biochemistry，2008， 43（6）：673-682.

[22] DING Y，GUO Z，MA B，et al. The influence of different operation conditions on the treatment of mariculture wastewater by the combined system of anoxic filter and membrane bioreactor[J].Membranes，2021（11）：729.

[23] 王芳.AF-MBR处理海水养殖废水及膜污染特性研究[D]. 哈尔滨：哈尔滨工业大学，2018.

[24] 张倬玮.SMBR工艺处理海水养殖废水及其微生物多样性研究[D].邯郸：河北工程大学，2016.

[25] SONG Y，LI Z，DING Y，et al. Performance of a novel hybrid membrane bioreactor for treating saline wastewater from mariculture： Assessment of pollutants removal and membrane filtration performance[J].Chemical Engineering Journal，2018，331：695-703

[26] ZHU J A，YOU H， NG H Y，et al.Impacts of bio-carriers on the characteristics of cake layer and membrane fouling in a novel hybrid membrane bioreactor for treating mariculture wastewater[J].Chemosphere，2022，300：134593.

[27] HAMMOUDA O，GABER A，ABDELRAOUF N.Microalgae and wastewater treatment[J]. Ecotoxicology and Environmental Safety，1995，31（3）：205-210.

[28] GAO F，LI C，YANG Z H，et al.Continuous microalgae cultivation in aquaculture wastewater by a membrane photobioreactor for biomass production and nutrients removal[J].Ecological Engineering，2016，92：55-61.

[29] 馬航，李之鹏，柳峰，等.微藻膜反应器处理海水养殖废水性能及膜污染特性[J].环境科学，2019，40（4）：1865-1870.

[30] LU M M，GAO F，LI C，et al.Response of microalgae Chlorella vulgaris to Cr stress and continuous Cr removal in a membrane photobioreactor[J].Chemosphere，2021，262：128-422.

[31] PENG Y Y，FENG G，YANG H L，et al.Simultaneous removal of nutrient and sulfonamides from marine aquaculture wastewater by concentrated and attached cultivation of Chlorella vulgaris in an algal biofilm membrane photobioreactor （BF-MPBR）[J].Science of The Total Environment，2022，725：138-524

[32] ZHANG Q，LI N，WANG B L.Capabilities and mechanisms of microalgae on nutrients and florfenicol removing from marine aquaculture wastewater[J].Journal of Environmental Management.2020，320：115-673

[33] 马宾玉.微藻生物膜MBR处理海水养殖废水效能及膜污染特性研究[D]. 哈尔滨：哈尔滨工业大学，2021.

[34] JIANG B，ZENG Q Z，LI J M，et al.Performance enhancement， membrane fouling mitigation and eco-friendly strategy by electric field coupled membrane bioreactor for treating mariculture wastewater [J].Bioresource Technology，2022，361：127725.

[35] JING S，YIN Y，LI Y，et al.In-situ membrane fouling control by electrooxidation and microbial community in membrane electro-bioreactor treating aquaculture seawater[J].Bioresource Technology，2020，314：123-701.

[36] 曾千芷.微电场E-MBR体系对模拟海水养殖废水的处理效能及膜污染减缓机制研究[D].大连：辽宁师范大学，2021.

[37] 李伊晗.碳基阳极膜催化电氧化去除海水养殖循环水中氨氮研究[D].大连：大连海洋大学，2022.

[38] 于伯洋，苏帆，孙境求，等.电控膜生物反应器技术回顾与展望[J].环境科学学报，2020，40（12）：4215-4224.

[39] 杨嘉昕，吕谋，张风芝.动态膜生物反应器的研究进展[J].四川环境，2020，39（1）：195-200.

[40] 洪俊明，卢芳芳，尹娟.盐度降低间歇曝气动态膜生物反应器净化水产养殖废水的效果[J].农业工程学报，2012，28（11）：212-217.

[41] 李伟博，洪俊明.两种膜生物反应器工艺在养殖废水处理中的运行效果[J].化工进展，2012，31（12）：2791-2796.

[42] 李伟博.膜生物反应器及生物载体强化海水养殖废水的脱氮机制研究[D].厦门：华侨大学，2013.

[43] 林冰，卢芳芳，洪俊明.HRT对缺氧-动态膜生物反应器处理海水养殖废水的影响[J].华侨大学学报（自然科学版），2013，34（6）：678-681.

[44] 李博涵，李岿然，戎慧敏，等.活性炭对海水养殖废水处理中动态膜污染的控制过程与作用机制研究[J].中国海洋大学学报（自然科学版），2021，51（1）：103-110.

[45] 何志琴，陈盛，李云.MBR技术在农村生活污水处理中的研究进展[J].环境工程技术学报，2022，12（1）：137-144.

[46] 胡婧婷，张春波，周诗宇，等.NaClO原位清洗对膜生物反应器生物膜污染影响研究进展[J].化学通报，2022，85（8）：961-965.

[47] DERLON N，GRUTTER A，BRANDENBERGER F，et al.The composition and compression of biofilms developed on ultrafiltration membranes determine hydraulic biofilm resistance[J]. Water Research，2016，102（10）：63-72.

[48] XIA H，RUI L，YI Q.Behaviour of soluble microbial products in a membrane bioreactor[J]. Process Biochemistry，2000，36（5）：401-406.

[49] 陳新语，侯冰倩，耿茹，等.基于群体感应的水处理膜生物污染控制研究进展[J].环境工程，2022，40（11）：251-259.

Research progress of MBR process in aquaculture tailwater treatment

NAN Hailin1，2，QU Jiangqi2，WANG Luyao2， ZHANG Qingjing1，2

（1. Key Laboratory for Hydrobiology in Liaoning Province， Dalian Ocean University， Dalian 116023，China； 2. Beijing Key Laboratory of fishery Biotechnology， Fisheries Research Institute， Beijing Academy of Agriculture and Forestry Sciences， Beijing 100068， China ）

Abstract：Membrane Bioreactor （MBR） is a new type of wastewater treatment system combining membrane separation technology and biological wastewater treatment technology， which has received a lot of attention in tailwater treatment. However， single MBR cannot meet the needs of aquaculture tailwater treatment， and the combination with other processes is a feasible way to enhance MBR， so many new MBRs have emerged. This paper reviews the development history of MBR in aquaculture， the combination process， the relevant important parameters and the research on membrane pollution， and presents the outlook on the future research direction and focus of MBR in aquaculture tailwater treatment.

Key words：MBR; aquaculture tailwater; combination process; membrane pollution

（收稿日期：2023-07-04）