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关键词:污泥减量
近日,北京大学深圳研究生院余珂和深圳大学周礼杰团队在《Bioresource Technology》(IF:11.88)上发表了《利用甲酸盐毒性在AnMBR中实现同步脱氮和原位污泥减量:代谢解偶联与隐性生长机制 Leveraging formate toxicity for simultaneous nitrate removal and in-situ sludge reduction in AnMBR: mechanisms of metabolic uncoupling and cryptic growth》的研究论文。

高浓度甲酸盐作为一种碳中性电子供体,在废水处理领域日益受到关注,但其生理毒性通常被视为对工艺稳定性的不利因素。
本研究通过探究利用底物毒性在厌氧膜生物反应器(AnMBR)中实现原位污泥减量且不影响反硝化效果的潜力,对这一传统观点提出了挑战。在高甲酸盐浓度(1794–2289 mg/L)条件下,系统展现出代谢解偶联与隐性生长的双重机制。具体而言,甲酸盐的胞内解离扰乱了细胞内pH稳态,迫使微生物将三磷酸腺苷(ATP)从生物质合成转向维持pH稳态。这种能量溢出机制——表现为ATP合酶丰度从0.029%下降至0.025%——显著降低了观察污泥产率,从7.5 g VSS/g COD去除降至4.3 g VSS/g COD去除。此外,代谢应激上调了糖苷水解酶(GHs),加速了细胞裂解及胞内物质的水解。尽管生物质生长受到抑制,系统仍保持了优异的硝酸盐去除效率(>95%)。高浓度甲酸盐提供了充足的电子,并选择性上调了反硝化酶NirK,同时抑制了竞争性的异化硝酸盐还原为铵(DNRA)途径(NrfA)。
这些发现证实,高浓度甲酸盐的毒性可以被策略性地利用,以实现硝酸盐去除与污泥产出的解偶联,为碳中性废水处理提供了一种有前景的低污泥量策略。
关键词:污泥脱水

高效脱水和顽固新兴污染物(如全氟辛酸(PFOA)和抗生素抗性基因(ARGs))的深度去除,仍是当前污泥管理中的关键瓶颈。过硫酸盐高级氧化工艺(PS-AOPs)在污泥调理和污染物矿化方面具有巨大潜力,但其效果在很大程度上取决于水-有机物结合能力、固-液界面反应性、自由基生成路径以及铁循环速率。
本研究设计了一对高比表面积螺旋叶片电极(总面积为5481.8 mm²),并将其集成至Fe²⁺活化过硫酸盐氧化工艺中,以驱动Fe²⁺再生和高活性自由基的形成。在最优操作条件(30 V电压,Fe²⁺-S₂O₈²⁻投加量为2/1.6 mmol/g-VS)下,污泥毛细吸水时间(CST)降低87%,压滤后含水率低至52.2%。更重要的是,该组合工艺实现了总胞外聚合物(EPS)中PFOA降解率达91.03%,以及ARGs指数级去除(>90%)。机理上,电-Fe²⁺活化过硫酸盐氧化通过强还原性电化学环境驱动高效的Fe³⁺/Fe²⁺循环,促进了高活性自由基(·OH、SO₄·⁻、¹O₂和·O₂⁻)的持续生成。这些自由基催化胞外聚合物(EPS)降解和微生物细胞破裂,显著重构蛋白质二级结构——表现为稳定的α-螺旋和β-折叠比例分别降至17.79%和14.44%。这种深刻的结构转变破坏了亲水性凝胶基质,从而显著改善污泥脱水性能。同时,PFOA通过自由基直接攻击其分子结构而被破坏,ARGs则主要通过DNA链的解旋和后续断裂被消除。
研究成果将为污泥“减量化与新兴污染物控制”提供理论支撑和技术范式,并推动废物处理领域的绿色低碳转型。
10.1016/j.watres.2026.126507
关键词:重金属回收

电子垃圾的大量累积迫切呼唤创新回收技术,以突破传统方法的局限性。
在此,我们报道一种超快卤素辅助间接焦耳加热(HIJH)策略,能够同时实现贵金属的高效回收以及有害残留物向高性能功能材料的升级转化。在3秒的反应窗口内,HIJH过程通过定制的氯化和碘化途径促进90%的Ag和56%的Au选择性挥发,其中碘化路径受软硬酸碱(HSAB)理论调控。同时,有毒重金属如Zn(99%)和Pb(90%)被有效从基体中剥离,得到净化的硅-碳前驱体。至关重要的是,极端热环境触发原位碳热和硅化反应,将矿物残渣转化为包含碳化硅(SiC)、α-铁(α-Fe)和硅化铜(Cu₃Si)的复合物。这种独特的物相演变,结合快速热淬火效应,构建了复杂的异质界面网络和结构缺陷。所得残渣表现出优异的电磁波(EMW)吸收性能,实现低至−60.8 dB的反射损耗(RLmin)和超过2 GHz的有效吸收带宽(EAB)。雷达散射截面(RCS)模拟验证了该复合材料在降低雷达可视性方面的有效性。HIJH过程的能耗仅为传统火法冶金的1/52。
这种“一石二鸟”的策略不仅通过深度解毒减轻了环境风险,还为城市采矿建立了一条可持续、高值化的利用路径,将环境负担转化为战略性的电磁屏蔽资源。
10.1016/j.cej.2026.179845

7月9日,生态环境部、国家发展改革委等六部门印发《固体废物污染防治“十五五”规划》,全面系统强化固体废物污染防治。
近日,生态环境部制定发布了《工业园区污水集中处理设施水污染物排放标准制订技术导则》(HJ 945.4—2026),为各地工业园区污水排放标准提供明确技术指引。
7月20日,国内氧化锆龙头国瓷材料发布公告称,7月27日起全系列粉体上调10%-40%;齿科4N高纯氧化锆涨幅达40%,为八年最大单次调价。
7月26日,由中国建筑集团有限公司承建的科威特北凯卜德污水处理厂及配套项目合同签约仪式在科威特哈瓦利省举行。
近日,经中央科技委审议同意,工业和信息化部正式批复组建氟基新材料国家制造业创新中心,填补了我国氟基新材料领域国家级制造业创新平台的空白。
7月29日,恒兴新材发布公告,公司两家全资子公司拟分别投建精细化工新材料项目,两大项目合计预计总投资6亿元,同步布局锂电原料、食品添加剂、湿电子化学品、有机硅等高附加值产品,加速落实公司“碳-硅双轮驱动”发展战略。
