Question

【题目】阅读下面材料，完成（1）~（4）题

厌氧膜生物反应器处理高浓度有机废水的研究

随着科学技术和生物工程的发展，微生物作为污水的“清道夫”应用越来越广泛。微生物能够快速繁殖，分解污染物并将其转化为无害物质，实现对污水的高效处理。

在现有的各类污水处理技术中，好氧生物处理技术发展较为成熟，但存在能耗高、污泥产量高以及资源回收率低等缺点。厌氧生物处理是厌氧微生物利用有机废水中的有机质作为自身营养物质，在适宜的条件下（如合适的温度、pH 等）将其转化为沼气的过程。后者具有能耗低、污泥产量少及易于控制等优点。

厌氧膜生物处理技术结合了厌氧生物处理与膜过滤系统，成为处理高浓度有机废水的研究热点。厌氧膜生物反应器（AnMBR）是此项技术的实际应用，其工作过程分为厌氧消化与膜过滤两个阶段，具体装置如图所示。

厌氧消化过程是由厌氧微生物所进行的一系列生物化学的耦合反应。由于厌氧反应器内部各区域的差异，造成非产甲烷细菌、产甲烷细菌出现有规律的演替，通过各种群之间的相互利用、相互制约，

构成一个相对稳定的微生物群落，从而保证了生物代谢过程的正常进行。厌氧反应器是AnMBR的核心装置之一，其设计必须保证微生物停留的时间足

够长，这样才能减少污染物与膜的接触，减少膜污染的发生。

选择合适的膜材料和膜组件是反应器设计的关键。应用于AnMBR的膜材料可分为3种形态：疏水性有机聚合膜、金属膜和非金属膜（陶瓷膜）。膜污染是各类膜生物反应器技术都面临的难题之一。在污水处理过程中，反应器中的物质（水溶性有机物、细胞裂解产物和无机沉淀物等）会在膜孔、膜表面沉积，形成膜垢。膜结垢后使得整个操作系统的稳定性和可靠性减小，从而降低了反应器的处理效能。解决这些问题的方法除了更换膜，还可以对膜进行清洁。物理法清洁主要包括反冲洗、表面冲洗和超声波处理；化学法是指运用特定的试剂（酸、碱和氧化剂等）来去除膜的污染；生物法是指采用酶制剂来清洗膜污染物中的有机污染物。

如果能有效解决AnMBR目前存在的各种问题，此技术将在污水处理方面发挥更大的作用。

（1）根据材料信息可以看出，厌氧膜生物处理技术是利用微生物的________作用和膜的过滤功能，有效处理高浓度有机废水。应用此技术可以__________（选择下列序号填写），实现环境与经济效益的双赢。

a.促进物质循环再生 b.促进新物种的产生 c.提高人类对生态系统能量利用的效率

（2）研究发现，用AnMBR处理海产品加工的高盐度废水时，常常出现处理效果差，去除速度低等现象，可能的原因是____________。

（3）科研人员欲利用现有能分解不同有机污染物的各菌种和基因工程技术，培育出一种能同时高效降解多种有机污染物的超级菌，用以提高AnMBR处理废水的能力。请简述培育思路。__________

（4）结合文中信息分析，与物理法和化学法清洁膜相比，生物法清洁膜的优势。 __________

Answer 1

【答案】分解 ac 较高盐度会使厌氧微生物失水或酶的活性受抑制 将不同菌中分解不同有机污染物质的相关基因导入同一微生物中；

用仅以有机污染物为碳源的选择培养基培养转基因的微生物；

经筛选得到分解有机污染物效果最好的超细菌（工程菌） 酶制剂没有二次污染，而且对膜不产生损害；酶制剂可以反复利用；酶制剂效率高

【解析】

依据题干信息“厌氧膜生物处理技术结合了厌氧生物处理与膜过滤系统，成为处理高浓度有机废水的研究热点”，可知厌氧微生物通过分解污染物中的有机物，实现了物质的循环利用，同时提高了能量的利用率，据此答题。

（1）依据材料信息，厌氧膜生物处理技术结合了厌氧生物处理与膜过滤系统，其中微生物能够快速繁殖，分解污染物并将其转化为无害物质，实现对污水的高效处理。此项技术可以促进物质循环再生以及提高人类对生态系统能量利用的效率。

（2）在高浓度的盐水中，较高盐度会使厌氧微生物失水或酶的活性受抑制，从而会导致污染物处理效果差，去除速度低等现象。

（3）利用基因工程技术将能分解不同有机污染物的各菌种培育出一种能同时高效降解多种有机污染物的超级菌的具体过程为：首先将不同菌中分解不同有机污染物质的相关基因导入同一微生物中，然后用仅以有机污染物为碳源的选择培养基培养转基因的微生物，最后筛选得到分解有机污染物效果最好的超细菌（工程菌）。

（4）生物法清洁膜与物理法和化学法清洁膜相比具有显著的优势，表现在酶制剂没有二次污染，而且对膜不产生损害；酶制剂可以反复利用；酶制剂效率高等等。