厌氧膜生物反应器（AnMBR）能完全持留厌氧微生物，实现水力停留时间和污泥龄的彻底分离，在处理低浓度有机废水（如生活污水）时展现出产甲烷和污泥减量的潜力。然而，当水温在冬季降至15-20℃的低温区时，产甲烷菌的代谢速率极低，导致挥发性脂肪酸（VFA）积累，系统容易酸化，COD去除率和产甲烷效率均大幅下降。传统的加温策略需消耗大量外源能量，抵消了厌氧产甲烷的节能优势。本研究探索通过在AnMBR内施加一个微弱的直流电场，构建电化学-厌氧膜生物反应器耦合系统，以期在低温下“电激活”厌氧菌群的代谢活力。

  EC-AnMBR的核心是在AnMBR的污泥床区内设置一对惰性碳毡电极，并施加0.4-0.8V的低直流电压。在低温15-20℃条件下连续运行实验表明，未施加电场的对照AnMBR，其COD去除率仅为55%，甲烷产率低至0.08 L CH₄/g COD去除；而施加0.6V优化的EC-AnMBR，COD去除率可稳定维持在82%以上，甲烷产率提升至0.18 L CH₄/g COD去除，是前者的2.25倍。更为重要的是，EC-AnMBR出水中的VFA浓度始终维持在50mg/L以下的低水平，未出现积累，表明产甲烷过程被有效强化。

  微生物群落和机理解析表明，外加电场强化的核心机制在于促进了厌氧微生物间的“直接种间电子传递”。在电场环境下，电活性产酸菌（如Geobacter属）可以通过导电的电极或微生物纳米导线，将氧化有机物产生的电子，直接传递给产甲烷菌（如Methanothrix属），而不依赖传统、在低温下极慢的氢或甲酸扩散传递。此外，实验还发现，微电场能减缓膜表面的滤饼层致密化速率，EC-AnMBR的跨膜压差上升速率比对照低约30%，因而清洗周期得以延长。该耦合系统为AnMBR在低温地区的全年推广应用，提供了一条无需外加热源、仅靠微量电能即可实现生物活性强化的新途径。

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