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眨眼又过了一个月了,好久没跟大家聊学术了。恰逢昨天Mark van Loosdrecht在他Twitter推荐了一篇他主编的Water Research发布的新文章,题目是Large-scale demonstration of the sulfate reduction autotrophic denitrification nitrification integrated (SANI®) process in saline sewage treatment。好长啊…直译成中文是《用于海水污水的基于厌氧硫还原菌的自养反硝化硝化一体化工艺的大型示范项目》。大家可能注意到括号里的单词SANI,它还有个注册专利的标志。择日不如撞日,今天的学术星期四就跟大家快速侃一下这项“新工艺”,发明者本人把它称为“杀泥技术”(好像很猛的样子)。杀泥技术为何物?SANI工艺,或者说杀泥技术,究竟何方神圣?竟引来荷兰大牛的注意(当然其实荷兰大牛自己也有份写…)?
话说这故事可以从2012年说起…Once upon a time...
当年小编在荷兰读书的时候,参与了一个荷兰全国水研讨会的组委会工作,当时一个分会场的主讲人正是Mark。当时小编年少无知孤陋寡闻(当然如今依旧如此),尚不知这人竟是业界传奇的paper狂人。当时也刚好排到我负责那个会场的工作,所以我就有幸第一回听他的讲座,题目正是关于SANI工艺。更让我大开眼界的是,SANI原来源自香港,发明者是香港大学科大的教授陈光浩。据香港科大毕业的学姐的路边消息,陈教授人脉广阔,在学生圈子里被尊称为“Blow Water King”(啥意思?猜你已会心一笑,小编也自认为这是个妙到毫巅的双关语)。
陈教授之于香港的水处理学术界就如Mark之于荷兰水处理学术界。当然这是小编的一方之言(水平有限,但觉得这么一个类比能让大家更好地在短时间里理解陈教授的江湖地位),但还是有根有据的——原因是陈教授发现SANI菌种的过程跟Mark将厌氧氨氧化和好氧颗粒污泥发扬光大的历程是异常相似的。
香港科大搜到的陈教授摆拍照
这时又要来一个Once upon a time 了…话说早在上世纪六十年代,香港就已经是承受巨大的人口和水资源的压力——根据相关统计资料,香港人口密度高达6553 人/km2,和我在《水的力量》里提到的印度的班加罗尔相反,香港能从降雨回收的水资源仅能满足总需求的19%。
面对这样的危机,当年的香港政府因地制宜,做了两个重要的决定: (i) 自1965年起,从广东的东江引入年流量约7.3亿立方米的水 (这也是为什么奥尼卡的FCR工艺能在河源污水厂中标的原因,因为排入东江的水要高质达标来作为香港的水源)(ii) 自1958年起,引入海水冲厕系统,这个系统目前已覆盖80%的人口,每天为香港节省了22%的淡水资源。
1963年的香港,要排队取水的日子(图源:wikipedia)
延伸阅读
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文章导读厌氧氨氧化工艺因其高效、低耗的优势,在废水生物脱氮领域具有广阔的应用前景。该工艺在实际工程应用方面已取得突破性进展,在许多含氮废水领域已成功工程化应用。前期我们介绍了厌氧氨氧化技术的发现与发展应用。本文结合厌氧氨氧化工艺的原理,对该技术在不同废水领域的研究及工程化应用情况
摘要:短程反硝化是非常有前景的硝酸盐废水前处理方法,可为厌氧氨氧化提供必需的底物(NO2--N),而不同碳源投加方式会影响短程反硝化的性能。在进水NO3--N为100mg/L、乙酸钠为碳源、碳氮比为2的条件下,探究了不同碳源投加方式(1次投加、3次投加、6次投加)对短程反硝化氮素转化特性及反应速率的影
厌氧氨氧化(Anammox)技术作为近年来新兴的自养脱氮工艺,具有无需外加碳源、低污泥产量、低能耗等优势。文中总结了厌氧氨氧化应用于主流污水处理工艺时面临的困难挑战,分析了厌氧氨氧化处理污水的最新研究进展,阐述了厌氧氨氧化菌(AnAOB)的截留、硝酸盐氧化菌(NOB)的抑制、有机物的不利影响等问题的具体
当下,我国城市污水处理厂的主要矛盾已由有机物的去除转向氮、磷等营养物的去除。而城市污水处理厂目前普遍采用的传统生物脱氮除磷工艺因其自身的特点及城市污水特征,导致氮、磷污染物去除效率无法满足愈发严格的国家标准。针对这种问题,通过对同步硝化反硝化、厌氧氨氧化、反硝化除磷、短程硝化反硝化
摘要:厌氧氨氧化(Anammox)作为一种新型的自养脱氮工艺,由于其不需要外加碳源、污泥产量少、运行费用低等一系列优势,被认为是一种高效、经济的污水生物脱氮工艺。而纳米材料(nanomaterials,NMs)作为21世纪最有前途的材料,其广泛应用不可避免地会使纳米颗粒释放到水体中,从而对厌氧氨氧化污水
过去十多年的研究,世界各地的科研团队都在研究主流短程脱氮工艺工程化的可能性。2020年9月1日,美国环保署EPA给美国水研究基金会(WRF)、哥伦比亚大学、华盛顿水司(DCWater)、弗吉尼亚州的HRSD卫生局(HamptonRoadsSanitationDepartment)、乔治华盛顿大学、西北大学的联合团队拨款999670美元,目标是在污水主流线中,为厌氧氨氧化菌提供更多的亚硝酸盐,为快速短程脱氮工艺的全面应用铺平道路。
厌氧氨氧化技术(anammox)是20世纪90年代由荷兰代尔夫特大学开发的一种新型自养生物脱氮工艺,与传统脱氮技术相比,自养型厌氧氨氧化工艺被认为是一种更高效、节能的废水处理方法,其在厌氧或缺氧条件下以NO2--N为电子受体,利用厌氧氨氧化细菌(anaerobicammoniaoxidationbacteria,AnAOB)将氨氮直接氧化为氮气。在节约了硝化反应曝气能源的基础上,还无需外加碳源,且由于AnAOB属自养型微生物,生长缓慢,因此,可大大减少工艺的污泥产量。
随着我国经济的快速发展和城市化进程的加快,国家统计局在全国统计年鉴(2020)发布报道,2019年全国垃圾无害化处理量为869875吨/日,其中卫生填埋和焚烧各占比42.2%和52.5%。垃圾焚烧发电技术由于能够快速实现垃圾减量化、资源化和无害化,已超过填埋法成为我国主要的垃圾无害化处理方式。垃圾焚烧前需堆酵5~7天,以使垃圾熟化并沥出水分,从而提高垃圾的热值和燃烧稳定性,垃圾中原有的水分、垃圾发酵产生水分及外来水分(降雨)共同形成了垃圾焚烧厂渗沥液。这种垃圾焚烧厂渗沥液是一种高氨氮高有机物废水,其水质成分复杂,含有多种有毒有害有机物和金属离子;渗沥液中
厌氧氨氧化(Anammox)工艺因无需外加有机碳源,污泥产量低,运行成本低、脱氮效率高等优点,适用于处理低碳氮比的高氨氮废水。而实际废水中含有浓度和种类不同的有机物,通常认为有机物的存在会对厌氧氨氧化菌产生负面影响。此外,厌氧氨氧化污泥颗粒化可以最大程度持留微生物量,强化功能菌的增殖,并在一定程度上缓解环境变化导致的脱氮效率下降,是解决这一问题的有效途径。然而如何通过提高厌氧氨氧化颗粒污泥自身的性能,提高厌氧氨氧化系统的抗有机物干扰能力显得尤为必要。
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