活性污泥法被廣泛地應用于污水處理及再生，其主要原理是通過曝氣為微生物提供氧氣來降解污水中的污染物。活性污泥系統的氧傳質過程，直接關系到曝氣能耗和處理效率。但是，目前對于活性污泥系統氧傳質的研究，主要集中于曝氣設備、污泥濃度等方面，鮮有涉及活性污泥微生物菌群特征及絮體表面理化性質對氧傳質的影響。
環境學院劉國強副教授和碩士研究生吳鮮維、黃菊等在實驗過程中意外發現，活性污泥的氧傳質效率，随絲狀菌豐度的增加而顯著降低，絲狀菌的大量繁殖可降低氧傳質效率50%左右。這意味着，當絲狀菌大量繁殖時，處理同樣的污水，能耗需要增加一倍。衆所周知，絲狀菌可降低污泥沉澱速率，但未有研究表明其會影響氧傳質。進一步研究發現，絲狀菌可增加污泥粘度，進而影響氣泡的形成、運動以及液膜表面的更新速率，從而降低氧傳質效率。此外，絲狀菌細絲表面，相對“正常”的菌膠團，富集了更多的疏水性“蛋白質”和親水性的“多糖化合物”，使其具有類似表面活性劑的雙親性質，大量粘附于氣泡表面，從而增加了液膜厚度，阻礙液膜的更新和氧傳質。最後，通過微生物分子生物學，确定了降低氧傳質的絲狀菌為活性污泥系統中常見的Thiothrix eikelboomii菌屬。
以往的研究鮮有關注微生物種群對氧傳質的影響，該研究發現表明，活性污泥的菌群結構、代謝産物及絮體表面性質會顯著影響氧傳質過程。該研究結果，對研究優化活性污泥傳質過程和降低處理能耗，既具有重要的科學意義，又具有顯著的工程價值。
相關研究發現，發表于水處理領域國際著名期刊上（Water Research. 2019, 151, 134-143），本研究工作依托廣東省環境污染與健康重點實驗室的科研平台完成，并得到了國家自然科學基金項目（51608230）和廣東省水利科技創新重點項目（201628）的資助。
Xianwei Wu#, Ju Huang#, Zichuan Lu, Gaofeng Chen, Jianmin Wang, Guoqiang Liu*. Thiothrix eikelboomii interferes oxygen transfer in activated sludge. Water Research 151 (2019) 134-143.
論文鍊接：https://doi.org/10.1016/j.watres.2018.12.019
