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水资源短缺是制约全球经济发展的重要因素,更是未来人类社会发展急需解决的大问题。城市污水再生可以改善水环境污染,还可以缓解水资源短缺的问题,是一种提高水资源的综合利用率的有效手段。在本研究中,正常的膜生物反应器(MBR)和发生丝状菌污泥膨胀后的MBR同时运行用来处理人工配制的废水。本研究对比了发生丝状菌膨胀前后,MBR出水水质特征,并分析了污泥胞外聚合物(EPS)、溶解性微生物代谢产物(SMP)和出水溶解性有机物(DOM)的化学特性以及氯消毒过程中三卤甲烷(THMs)的生成特性。MBR发生丝状菌膨胀后,MBR出水的水质受影响并不大。正常MBR出水的溶解性有机物的小分子量物质(<5 kDa)更多,约占所有分子量有机物的92.43%,而发生丝状菌污泥膨胀后的MBR出水中小分子量物质的占比大大减小,仅为75.18%。丝状菌膨胀后MBR出水中的亲水性物质(HiS)占比大大增加,约占总体比例的三分之二,而正常MBR的出水则表现出更高的疏水性。MBR发生丝状菌膨胀之后,出水中多糖和蛋白的比例大大上升。在丝状菌MBR的出水中蛋白质类的物质、富里酸类的物质和腐殖酸类的物质要远远高于正常MBR的出水。丝状菌MBR的出水经过氯消毒之后的三卤甲烷生成势仅为正常MBR出水的30.15%,但同时丝状菌MBR的出水表现出了更高的溴结合能力,所产生的三卤甲烷氯消毒副产物(DBPs)有着更大的毒性。MBR出水有机物主要以慢反应物质为主,即大部分出水有机物与氯反应需要较长期的过程。MBR出水、EPS和SMP中主要荧光性物质为微生物代谢产物类物质;MBR出水中有机物以亲水性物质为主,疏水性物质中以疏水性酸为主,且疏水性酸的THMs生成能力远远高于其他组分。另外,与EPS相比,SMP有较高的THMs生成能力,且氯消毒后生成的THMs的毒性较高。