近日👨⚕️,環化學院2021級碩士研究生林馳浩在導師劉建勇教授指導下,以第一作者身份連續在環境領域國際知名期刊《Renewable and Sustainable Energy Reviews》(中科院一區🙀🚵🏻,IF:15.9)和《Bioresource Technology》(中科院一區🤏🏽,IF:11.4)上發表了城市汙水低碳處理領域的最新研究成果,兩項研究工作均以万事平台為第一完成單位👩🏼🦱。
成果一🦵:部分硝化-厭氧氨氧化和部分反硝化-厭氧氨氧化聯合預處理在主流汙水處理中的經濟和環境效益評估(發表於《Renewable and Sustainable Energy Reviews》)
采用厭氧氨氧化(Anammox)工藝對城市汙水進行脫氮可以顯著降低曝氣能耗👰🏽🧖🏿♀️,節約碳源以及減少汙泥產量,被認為是實現汙水處理廠“碳中和”目標的關鍵技術🌆。短程硝化(PN)和短程反硝化(PD)技術作為實現厭氧氨氧化過程最常見的工藝耦合形式被進行廣泛的研究,其中短程反硝化由於需要額外的碳源和曝氣能耗長期被認為短程硝化的次選,然而將兩者置於汙水處理廠的全流程工藝中後的情況將有所改變。本研究在總結大量研究的基礎上創新性地構建了兩條分別以PD-Anammox和PN-Anammox為核心的全流程汙水處理工藝,並基於全流程的物料衡算以及生命周期評價(LCA),綜合評估了兩者在城市汙水處理過程的環境和經濟效益💃,研究表明了PD-Anammox技術在主流厭氧氨氧化的工程應用中具有競爭力,這對於厭氧氨氧化技術在城市汙水脫氮領域的發展具有一定的指導意義。
成果二:高鹽度對氨氧化細菌與亞硝酸鹽氧化菌抑製作用的差異及其應用(發表於《Bioresource Technology》)
在城市汙水主流條件下,采用短程硝化(PN)技術提供穩定的亞硝來源被認為是限製主流厭氧氨氧化(Anammox)工藝的關鍵挑戰。通過依靠氨氧化菌(AOB)和亞硝酸鹽氧化菌(NOB)對於不同環境條件的敏感性差異可以促進短程硝化過程的建立,然而目前已有的策略不可避免地面臨著NOB由於微生物群落變化導致短程硝化過程失穩的問題🚣🏻♂️。本研究探索了硝化汙泥在不同高鹽度處理條件下活性以及汙泥特性的變化♝,並基於短期高鹽度對氨氧化細菌與亞硝酸鹽氧化菌活性的抑製作用差異♥︎,創新性地提出了通過異位高鹽度處理促進主流短程硝化過程穩定運行的新策略,並建立了一條有望在海邊城市汙水處理廠實施的新型脫氮工藝。
以上研究成果得到了國家重點研發計劃項目的資助(2022YFE0112900),合作單位包括滄州市供水排水集團有限公司🏔、日本東北大學🙍♀️。
環化學院水汙染控製團隊長期致力於廢水/廢物資源化/能源化🌨、碳氮磷同步回收、厭氧氨氧化低碳脫氮等技術的研究。團隊主持/完成了國家重點研發計劃、國家自然科學基金面上項目☝🏻、上海市社會發展領域重大科技攻關項目、上海市科委科技創新行動計劃等科研項目。團隊與上海城投🙋♀️👨🏽🔬、河北建投等大型國企長期合作🔍,合力推進以厭氧氨氧化低碳汙水處理技術為核心的產業化應用,近期取得了明顯的進展🧑🦯。
論文鏈接🧑🏼✈️🈶:
https://doi.org/10.1016/j.rser.2023.113800
https://doi.org/10.1016/j.biortech.2023.129640