膜生物反应器（MBR）中的膜污染，尤其是由微生物细胞及其分泌的胞外聚合物（EPS）在膜面形成的致密生物膜，是导致膜通量下降、运行能耗升高的首要难题。传统控制方法依赖物理曝气冲刷和频繁的化学清洗。群体感应（QS）是细菌通过分泌和感知特定化学信号分子（如革兰氏阴性菌的酰基高丝氨酸内酯AHLs）来调控群体行为（包括生物膜形成和EPS分泌）的细胞间通讯机制。群体感应淬灭（QQ）技术，通过酶降解信号分子来“聋化”细菌，使其无法启动生物膜形成程序，为MBR的生物污染控制开辟了一条全新的、绿色的途径。
本研究将AHL-内酯酶（一种可水解AHL的内酯环使其失活的酶）通过共价结合法固定于磁性Fe₃O₄@SiO₂复合微球上，制备了可磁分离回收的QQ微球。将该QQ微球按污泥浓度的1%（w/w）投加至处理实际制药废水的中试MBR中（处理量20m³/d）。连续运行180天的数据对比令人振奋。对照MBR的跨膜压差（TMP）从初始的2kPa快速上升至35kPa，期间进行了3次化学清洗。而QQ-MBR的TMP仅上升至15kPa，膜清洗周期延长了2倍以上。
共聚焦激光扫描显微镜（CLSM）图像证实，QQ-MBR膜面附着的生物膜厚度和EPS总量均比对照降低了约60%。关键的是，外源投加的固定化AHL-内酯酶，并未对活性污泥的主体处理功能产生可观测到的负面影响。两组反应器的出水COD、氨氮和总氮去除率始终保持一致。微生物群落分析表明，QQ微球的加入仅引起了一些低丰度菌属的微小波动，核心功能菌群的相对丰度保持稳定。在实验结束后，通过外加磁场成功将QQ微球从污泥中回收，回收率>90%。该中试研究有力地证明了QQ技术是一种精准、生态、可持续的膜污染控制新策略。
