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安徽理工大學在環境領域權威期刊發表高水平論文
近日，安徽理工大學地球與環境學院陶晨博士在環境領域權威期刊《Separation and Purification Technology》（中科院一區TOP期刊，2022年影響因子9.136）發表題為“Evaluation of the impact of SBR operating temperature and filtration temperature on fouling of membranes used for tertiary treatment”的論文，標誌著學校教師在深度處理膜汙染研究領域取得較大進展。安徽理工大學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Wayne Parker教授和不列顛哥倫比亞大學Pierre Berube教授。
全球水資源短缺問題日益嚴重，獲取高質量的城鎮汙水出水實現汙水資源化利用的需求不斷增加。超濾對於去除水中顆粒物、膠體物質、大分子以及病原體等汙染物質具有超過常規水處理技術的處理能力，因此被認為是一種非常有前景的汙水再利用處置方式。盡管超濾的應用場景和規模不斷擴大，膜汙染問題一直是限製其長期穩定運行以及運營成本管控的瓶頸性問題。因而，突破膜汙染問題對超濾在汙水深度處理中的關鍵性限製，有效減少超濾運行能耗，對於實現汙水深度處理與節能減碳這一目標具有重大的社會、經濟和環境意義。
本工作構建了實驗室規模序批式生物反應器（SBR）和超濾係統模擬實際汙水處理廠中“二級+三級”的水處理過程，探究SBR運行溫度和超濾運行溫度分別對膜汙染產生的影響。研究證明，當SBR運行溫度為20℃、14℃和8℃且超濾運行溫度為20℃時，總膜阻力在實驗周期內分別增加27%、45%和82%。總膜阻力的增加來自於水力可逆膜阻力和水力不可逆膜阻力。此外，當降低超濾運行溫度與對應的SBR運行溫度一致時，對於在14℃和8℃運行的SBR出水，其造成的總膜阻力又進一步增加了55%和122%，這一部分膜阻力的增加分別來自於膜固有阻力在低溫條件下的增加，以及由於低溫條件下可溶性微生物代謝產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。統計學分析表明在三級處理中，膜汙染主要由高分子量和低分子量有機物導致，其中與生物質衰減相關的有機質（BAP）是最主要膜汙染物。該工作深入探討了運行溫度對生物和過濾過程的影響，為不同溫度運行條件下設計膜汙染緩解措施提供了理論基礎。
陶晨博士2022年在加拿大滑鐵盧大學獲得市政工程博士學位，在所從事的寒冷氣候下三級水處理中膜汙染機理和控製、汙水處理工藝過程模擬在智慧水務中的應用等領域開展科學研究，已獲批省教育廳自然科學重點項目1項，發表SCI論文10餘篇，其中以第一作者在BioresourceTechnology、SeparationandPurificationTechnology等環境領域TOP期刊發表論文6篇。（陶晨 葛建華 特約通訊員：郭會霞）
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