膜生物反应器（MBR）在工业废水处理与回用中应用广泛，但膜污染是导致其运行能耗和成本居高不下的主要障碍。将电化学原位产H₂O₂功能与MBR相耦合，构建EMBR系统，可以在膜过滤的同时，利用清洁的电能，原位、持续、低浓度地产生活性氧抑菌和清洗微环境。本研究采用表面涂覆了碳纳米管（CNT）的导电聚偏氟乙烯（PVDF）中空纤维膜作为阴极，构建浸没式EMBR，处理含微量磺胺甲噁唑（SMX，10μg/L）的模拟制药废水。
在长期运行中，与未加电的对照MBR相比，EMBR的跨膜压差（TMP）上升速率减缓了55%，膜清洗周期延长了2.5倍。对膜面污染层的共聚焦激光扫描显微镜（CLSM）分析表明，EMBR膜面上的活细菌数量减少了1.5个数量级，胞外聚合物（EPS）中的蛋白质和多糖含量分别降低了约60%和50%，污染层结构更为疏松。这归因于阴极原位产生的低浓度H₂O₂（约0.2-0.5mg/L），有效抑制了细菌在膜面的附着和生长，并氧化分解了部分已附着的EPS。
更为重要的是，原位产生的H₂O₂及其与水中微量Fe²⁺构成的类芬顿反应，对穿透膜孔的SMX展现出了同步降解的效果。EMBR对SMX的平均去除率（82%）显著高于对照MBR（约45%）。处理出水对费氏弧菌的急性毒性也显著低于对照MBR。能耗评估表明，维持该微弱电流（0.5mA/cm²）所需的额外电耗仅为总运行能耗的4.5%，远低于其带来的节省膜清洗药剂和延长膜寿命的经济效益。微生物群落分析显示，加电未对主体活性污泥的功能菌群产生明显冲击。
该EMBR技术通过“一电多用”，实现了膜污染的主动控制与出水水质的同步深度提升，是下一代智慧、低维护MBR技术的重要发展方向。
