短程反硝化的微生物富集策略及应用研究进展

污废水的高效节能脱氮技术一直以来都是研究和应用的焦点。短程反硝化-厌氧氨氧化耦合工艺因具有能耗低、产泥少、温室气体减排和脱氮效果好等优点,已成为废水脱氮领域研究和应用的热点。其中,短程反硝化被认为是厌氧氨氧化菌获取底物(NO₂^--N)的重要途径之一,对其进行研究具有重要的科学和工程意义。基于此,综述了短程反硝化的工艺原理,总结了硫自养短程反硝化和异养短程反硝化微生物的富集方法,并探讨了短程反硝化-厌氧氨氧化耦合工艺处理城市污水、高浓度氨氮废水和硝酸盐废水的工程应用。最后对短程反硝化及其耦合厌氧氨氧化工艺的研究和应用方向进行了展望,以期为短程反硝化-厌氧氨氧化耦合工艺处理实际污水提供参考。     

有机废水生物脱硫脱氮技术

综述了有机废水分置式生物脱硫和生物脱氮的基本原理及常见工艺,在此基础上,介绍了2种新型同步脱硫脱氮技术———基于硫化物型反硝化(以硫化物为电子供体的反硝化)和硫酸盐型厌氧氨氧化(以硫酸盐为电子受体的厌氧氨氧化)的同步脱硫脱氮法,分别从反应机理、控制条件和功能微生物等方面对其进行了阐述。新型同步脱硫脱氮技术的开发将有助于富含硫酸盐和氨氮有机废水的高效、节能处理和实现资源回收。     

生物技术在处理氨氮废水中的研究进展

综述了氨氮废水的来源及危害,主要介绍生物技术在处理氨氮废水中的研究进展,包括硝化-反硝化法、厌氧氨氧化法、异养硝化好氧反硝化法、短程硝化反硝化法、同步硝化反硝化法,对各种生物处理技术的适用性及优缺点进行比较,并展望了未来生物技术在处理氨氮废水发展道路上的方向。     

耦合式污水脱氮技术的研究进展

基于微生物的协同作用概述了耦合式污水脱氮技术的研究现状,主要包括同步硝化反硝化,厌氧氨氧化与反硝化协同,同时反硝化产甲烷,厌氧氨氧化、甲烷化和反硝化耦合等,并且阐述了这些过程的原理、实现工艺及特点,以期为实现污水的有效脱氮提供参考。     

氨氮废水生物处理技术研究进展

氨氮废水是造成河流及湖泊富营养化的主要因素,因此广泛开展研究了高效的处理氨氮废水,以降低河流及湖泊中的氨氮物质的技术。本文综述了氨氮废水主要生物处理新工艺,其中包括同步硝化反硝化、短程硝化反硝化、厌氧氨氧化、短程硝化-厌氧氨氧化联合工艺,简单概括了各方法的物理化学处理技术及其工艺,以及比较它们在工业中的应用和特点,并探讨了氨氮废水降解机制,综述了目前国内外研究进展状况。     

生物脱氮新工艺研究进展

厌氧氨氧化技术利用NO₂^--N氧化NH₄⁺-N来实现污水中氮素的高效去除,其中NO₂^-N的产生是实现厌氧氨氧化应用的难点,而短程硝化是获取NO₂^-N的重要途径之一。针对目前在实际工程中通过短程硝化难以实现长期稳定的亚硝酸盐累积的问题,介绍了厌氧氨氧化、短程反硝化工艺影响因素及工程应用的研究进展;分析了短程反硝化工艺累积NO₂^-N的过程,从而去除污水中的氮素污染物。对短程反硝化与厌氧氨氧化工艺耦合方式在处理实际废水时的可行性与应用前景进行展望。     

微氧水处理技术的特性及应用研究进展

对于传统的好氧和厌氧而言,微氧水处理技术是在克服好氧反应能耗较大,厌氧反应器对于设备要求较高而出现的。微氧过程中包含的反应有短程硝化和反硝化、同时硝化与反硝化、氧化降解等反应,因此微氧水处理技术可以应用于有机物降解和深度处理。由于显著降低了曝气量,又不需要较高的设备要求,因此又是一种节能的技术。     

CANON工艺实现污水经济高效生物脱氮的研究进展

新的生物处理技术给传统的污水处理工艺带来了巨大的变化。对于高氨氮浓度的有机废水,如垃圾渗滤液、污泥消化液、粪便污水,其氨氮的去除一直是水处理界的一大难题。目前对高氨氮浓度有机废水的处理,主要有氨吹脱、生物硝化／反硝化、化学沉淀等方法,但这些处理方法都有能耗大、费用高的缺点,而且由于硝化／反硝化过程中产生氮氧化物（N2O）给环境造成二次污染。为克服传统硝化／反硝化生物脱氮的缺点,一些新工艺应运而生。新工艺基于短程硝化,将氨转化到亚硝酸盐氮阶段并和厌氧氨氧化过程结合,     

焦化废水生物脱氮技术研究进展

焦化废水是一种氨氮和有机物浓度较高的难生化降解的有机废水,本文介绍了近年来焦化废水生物脱氮处理技术的特点及研究进展,包括传统的硝化反硝化工艺及新型的短程硝化反硝化、同时硝化反硝化以及厌氧氨氧化工艺,最后指出目前生物脱氮研究的主要方向。     

盐度对新型生物脱氮技术影响的研究进展

近年来,新型生物脱氮技术处理高盐含氮废水引起广泛关注,可耐受一定盐度的同时去除废水中的氮素,克服了传统生物脱氮存在的反应器占地面积大、工艺流程长和运行成本偏高等问题。本文综述了盐度对基于硝化-反硝化生化过程的新型脱氮技术（同步硝化反硝化技术和短程硝化反硝化技术）和基于厌氧氨氧化反应的新型脱氮技术[厌氧氨氧化技术、部分硝化-厌氧氨氧化技术、全程自养脱氮工艺（CANON）、限氧亚硝化与厌氧氨氧化相耦合（OLAND）]的影响。通过综述发现在盐度耐受范围内,新型技术脱氮性能影响较小,甚至会促进新型工艺脱氮,而超过一定范围后会显著抑制新型技术的脱氮性能,这主要是新型技术中多种微生物的相互作用及其自身活性受到盐度影响所致,在反应器中添加嗜盐菌和经过一定盐度驯化的微生物可处理更高盐度的含氮废水。最后文章指出加强盐度对新型脱氮技术中微生物群落结构及代谢模式的影响分析、耐盐脱氮微生物的筛选应用及微生物耐盐响应机制的研究是改进和提高自身技术处理性能的根本,已成为高盐含氮废水处理的研究方向。     

城镇污水处理厂碳中和技术及案例

污水是资源与能源的载体,蕴含着极大的化学能和热能,传统污水处理过程以能消能,处理过程能耗高且释放温室气体。在碳中和背景下,我国城镇污水处理厂实现碳中和运行,在能源自给、降低温室气体排放等方面具有潜力,成为城镇污水处理厂转型的热点。本文以城镇污水处理厂碳中和运行潜力分析为背景,分析了以高负荷活性污泥工艺（HRAS）、化学强化一级处理工艺（CEPT）、自养脱氮和反硝化除磷等工艺技术为主的碳源捕捉、低耗处理的新型污水处理工艺,并阐述了以厌氧消化-热电联产、热能和太阳能回收为代表的能源回收技术,以国内外碳中和技术运行的实际污水厂案例探讨了其应用优势和效果。同时,认为低耗运行和能源回收是城镇污水处理厂实现碳中和运行的关键,并对我国城镇污水处理厂实现碳中和运行提出了展望,旨在为城镇污水处理厂的低耗绿色可持续发展提供参考。     

煤化工废水中油、酚、氨回收研究进展

煤化工废水水量大,水质复杂,化学需氧量（COD）最高可达30000mg/L,是一种典型的处理难度高的工业废水。油类物质、酚类物质以及氨氮是煤化工废水中污染物质的主要组成成分,其最高浓度分别可达10000mg/L、9000mg/L、4000mg/L。如果不回收,则造成资源的严重浪费。因此,油类物质、酚类物质以及氨氮的有效回收是实现煤化工废水无害化处理不容忽视的问题。本文主要从油类物质、酚类物质、氨氮的回收技术与工艺3个方面梳理了国内外煤化工废水中油类物质、酚类物质以及氨氮的回收现状,并对各类技术的优缺点进行了对比和分析,其目的是让该领域的研究人员以更加科学的方法了解煤化工废水中油类物质、酚类物质以及氨氮的研究现状与发展趋势。最后基于节能、高效、持续健康的发展理念,探讨了未来煤化工废水中油类物质、酚类物质以及氨氮回收的前景。     

太阳能电絮凝技术在水处理中的研究进展

太阳能电絮凝技术（SPEC）是一种水处理新技术,其结合了太阳能光伏发电可再生、可持续的特点和电絮凝处理废水无需添加化学药剂、产泥量少、设备易操作、占地小的优势,为太阳能丰富的地区带来了更加高效、环保和节能的水处理方法。本文阐明了电絮凝的原理,并分析了阳极材料、电极连接方式、电流密度、初始pH、电导率和极板间距对废水中污染物去除效率的影响。随后,重点综述了国内外学者对SPEC技术处理染料废水、含磷废水、含油废水、偏远地区分散式废水和SPEC与其他技术耦合处理废水的研究进展。最后,点明了SPEC技术当前存在的不足及挑战,并对未来的研究方向提出了展望。     

城市污水有机物回收——捕获技术研究进展

当今的城市污水处理系统中,有机物去除过程的高额能耗和碳排放问题逐渐被重视。随之,兼具环境意义和经济效益的有机物回收理念日益受到关注。而将污水中的有机物富集或浓缩到易利用的浓度,也即污水碳捕获,是影响其回收技术经济性的关键。大众熟知的水处理工艺,如膜分离、高负荷活性污泥法、絮凝等,凭借着高的有机物保留特性而被重新认识。本文根据这些工艺在捕获过程中有机物的转移方向,将它们归类为“转移聚集”（主要是高负荷活性污泥法、絮凝）和“被动富集”（主要是膜分离）两大类进行讨论。在介绍它们各自捕获机制、捕获率、研究进展的基础上,讨论进一步提升捕获率的途径及其在规模化应用中需要克服的问题。随后本文综述了捕获产物的能源化与产品化途径,并认为根据其性质选择合适的预处理是提升资源化程度的关键。最后围绕碳捕获工艺的成熟度、能耗及运行费用,讨论了生活污水资源化工艺流程的构建。     

基于回收理念的生物质燃气焦油脱除研究进展

生物质气化是重要的可再生能源方式。焦油是生物质气化过程大规模工业化的主要障碍之一。为了提高生物质燃气用于内燃机和燃气轮机发电以及甲醇合成的效率,燃气中的焦油必须深度脱除至低于20 mg/m3。本文简述了焦油污染和堵塞燃气下游设备的危害,介绍了焦油的特征和分类,分析了基于回收过程的焦油脱除方法优势,评述了回收法焦油脱除的研究进展,阐述了水洗和油洗回收脱焦的典型应用实例。指出了以油洗回收法为基础,将焦油和微孔材料的孔径进行匹配,高集成度的吸附和膜分离多级耦合焦油深度脱除工艺,将成为脱除生物质燃气焦油的主要发展方向。     

微生物脱盐燃料电池高效除盐研究进展

微生物脱盐燃料电池（MDC）是一种新兴的绿色可持续循环能源技术,利用微生物胞外呼吸作用同步驱动除盐、产电及降解有机污染物。首先,概括了传统能源密集型除盐技术（热浓缩法和膜法）的能耗及局限性;然后,介绍了MDC运行机制、耦合系统及可持续发展影响因素;重点阐述了多种MDC耦合工艺协同高效处理废水的研究进展及其可持续发展面临的挑战;最后,展望了MDC在高效、可持续和低碳废水处理、盐水淡化和能源/资源回收方面的研究前景。     

褐煤干燥水分回收利用及其研究进展

褐煤干燥提质过程中的水资源化回收利用工艺技术可以提高煤阶并回收宝贵的水资源,降低干燥提质单元能耗。本文从介绍褐煤中水的存在形态出发,围绕烟气直接干燥、蒸汽流化床干燥、微波干燥、机械热压脱水干燥等工艺综述了近年来干燥水回收利用的研究现状和最新进展,讨论分析了褐煤干燥与水回收利用工艺的选择原则。在回收褐煤中丰富的水资源时,除了单纯考虑回收褐煤中的水资源,还应权衡褐煤干燥工艺、干燥温度和干燥介质、干燥水蒸气的余热利用方式以及干燥工艺上下游间的衔接等因素。基于目前褐煤资源的主要用途,将干燥尾气采用换热技术回收低温余热和干燥冷凝水直接净化处理后的二次回用技术将是以后的重要研究和应用方向。     

Emerging technologies for selenium separation and recovery from aqueous systems: A review for sustainable management strategy

Selenium (Se) is known both as an essential micronutrient for human health as well as a toxic element when consumed in excess. This work endeavours to critically review the existing selenium literature over the period 1980–2021, following a systematic sub-classification into the domains of occurrence, speciation, and existing conventional and advanced technologies, while directing further research towards emerging integrated sustainable recovery strategies. The review reveals that the majority of the conventional and advanced separation techniques eventually lead to secondary pollution rather than offering a complete solution, whereas resource recovery studies from water are very scant. Some of the techniques, being miserably slow, cannot be applied in the situations of the occurrence of excess selenium in drinking water, posing a serious threat to human health. Research efforts have so far been directed mainly at the removal of selenium rather than recovery through processes that have the potential of turning selenium abatement technology into a sustainable one with value addition. Emerging integrated technologies involving resource recovery from waste streams or generated sludge such as physicochemical technologies, biochemical reduction, electro-biological reduction, and membrane-based hybrid technologies are presently at a very early development stage. Moreover, the application of studies where Se nanoparticles (SeNPs) ormetal selenides are obtained is very limited, which may be attributed to the particle size, purity, morphology, and challenges involved in their separation. This review evaluates the challenges in separation and resource recovery from contaminated streams and points future research in a new direction.     

煤气化废水深度处理与回用研究进展

煤气化废水水质复杂,污染物浓度高,处理难度大。分析了煤气化废水的组成及特点,概述了煤气化废水深度处理与回用的工艺现状。针对不同工艺存在的问题,以提高水回收率为重点,探讨了多膜工艺(超滤、纳滤、反渗透、电渗析)深度处理煤气化废水的可行性,展望了煤气化废水深度处理与资源化利用工艺的发展方向。     

丙烯腈装置节能降耗技术

简要分析了齐鲁石化公司4.0万吨/年丙烯腈装置的能耗组成,有针对性地开发应用了一系列节能降耗技术,具体为废水焚烧炉余热回收技术、废水浓缩技术、膜法富氧助燃技术、新型高效丙烯腈催化剂、提高丙烯腈精制回收率技术、硫胺逆流双效蒸发技术等。一系列技术实施后丙烯腈装置的能耗值由2000年的495.6 kg标油/t.AN降低到2010年的150 kg标油/t.AN,创本装置历史最好水平。