近日，安徽理工大學(xué)地球與環(huán)境學(xué)院陶晨博士在環(huán)境領(lǐng)域權(quán)威期刊《Separation and Purification Technology》（中科院一區(qū)TOP期刊，2022年影響因子9.136）發(fā)表題為“Evaluation of the impact of SBR operating temperature and filtration temperature on fouling of membranes used for tertiary treatment”的論文，標(biāo)志著安徽理工大學(xué)教師在深度處理膜污染研究領(lǐng)域取得較大進(jìn)展。安徽理工大學(xué)為論文的第一完成單位和通訊單位，合作作者為加拿大滑鐵盧大學(xué)的Wayne Parker教授和不列顛哥倫比亞大學(xué)的Pierre Berube教授。

全球水資源短缺問題日益嚴(yán)重，獲取高質(zhì)量的城鎮(zhèn)污水出水實(shí)現(xiàn)污水資源化利用的需求不斷增加。超濾對于去除水中顆粒物、膠體物質(zhì)、大分子以及病原體等污染物質(zhì)具有超過常規(guī)水處理技術(shù)的處理能力，因此被認(rèn)為是一種非常有前景的污水再利用處置方式。盡管超濾的應(yīng)用場景和規(guī)模不斷擴(kuò)大，膜污染問題一直是限制其長期穩(wěn)定運(yùn)行以及運(yùn)營成本管控的瓶頸性問題。因而，突破膜污染問題對超濾在污水深度處理中的關(guān)鍵性限制，有效減少超濾運(yùn)行能耗，對于實(shí)現(xiàn)污水深度處理與節(jié)能減碳這一目標(biāo)具有重大的社會、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境意義。

本工作構(gòu)建了實(shí)驗(yàn)室規(guī)模序批式生物反應(yīng)器（SBR）和超濾系統(tǒng)模擬實(shí)際污水處理廠中“二級+三級”的水處理過程，探究SBR運(yùn)行溫度和超濾運(yùn)行溫度分別對膜污染產(chǎn)生的影響。研究證明，當(dāng)SBR運(yùn)行溫度為20攝氏度、14攝氏度和8攝氏度且超濾運(yùn)行溫度為20攝氏度時，總膜阻力在實(shí)驗(yàn)周期內(nèi)分別增加27%、45%和82%。總膜阻力的增加來自于水力可逆膜阻力和水力不可逆膜阻力。此外，當(dāng)降低超濾運(yùn)行溫度與對應(yīng)的SBR運(yùn)行溫度一致時，對于在14攝氏度和8攝氏度運(yùn)行的SBR出水，其造成的總膜阻力又進(jìn)一步增加了55%和122%，這一部分膜阻力的增加分別來自于膜固有阻力在低溫條件下的增加，以及由于低溫條件下可溶性微生物代謝產(chǎn)物的增加而帶來的水力可逆膜阻力和水力不可逆膜阻力的增加。統(tǒng)計(jì)學(xué)分析表明在三級處理中，膜污染主要由高分子量和低分子量有機(jī)物導(dǎo)致，其中與生物質(zhì)衰減相關(guān)的有機(jī)質(zhì)（BAP）是最主要膜污染物。該工作深入探討了運(yùn)行溫度對生物和過濾過程的影響，為不同溫度運(yùn)行條件下設(shè)計(jì)膜污染緩解措施提供了理論基礎(chǔ)。

陶晨博士2022年在加拿大滑鐵盧大學(xué)獲得市政工程博士學(xué)位，在所從事的寒冷氣候下三級水處理中膜污染機(jī)理和控制、污水處理工藝過程模擬在智慧水務(wù)中的應(yīng)用等領(lǐng)域開展科學(xué)研究，已獲批省教育廳自然科學(xué)重點(diǎn)項(xiàng)目1項(xiàng)，發(fā)表SCI論文10余篇，其中以第一作者在BioresourceTechnology、SeparationandPurificationTechnology等環(huán)境領(lǐng)域TOP期刊發(fā)表論文6篇。

（陶晨 葛建華）