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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会

《能源环境保护》“水处理技术”虚拟专题

来源:能源环境保护

水作为一种不可或缺的资源,长期以来被认为是取之不尽、用之不竭的。然而,随着工业化和城市化的快速发展,水资源日益紧张,水污染问题也日益严重。未经处理或处理不当的污(废)水直接排放,对环境造成巨大破坏,影响生态平衡,甚至威胁人类的健康。水处理技术作为推动绿色发展的重要组成部分,采用高效、环保的技术对污(废)水进行有效处理,可以实现保护水资源和维护生态环境的目标。通过技术创新和升级,处理过程可以实现节能减排,降低处理成本,提高处理效率,为高质量发展提供有力支持。

《能源环境保护》编辑部整理了2023年已发表的23篇关于水处理技术的论文作为虚拟专题,以期为相关工程技术和研究人员提供参考,促进水处理领域的发展。

行业视野

环境保护

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  • 作者(Author): 温汉泉, 俞汉青

    摘要:自沼气发现以来,有机物厌氧消化生产生物天然气由于其污染治理和能源回收的功能开拓了一个经久不衰的领域。 有机废弃物厌氧消化过程的实现和发展依赖于工艺技术和基础理论的进步。 本文从技术形式和理论出发,介绍有机废弃物厌氧消化生产生物天然气技术的现状并进行展望。 首先介绍了当前主流厌氧消化技术,总结其设计和构型,阐述内在改进和变革思维:泥水分离的实现区分了第一代和第二代厌氧消化技术,而颗粒污泥的出现则发展了第三代厌氧消化技术。 其次总结了现代厌氧消化技术理论和其对厌氧消化技术的推动作用,介绍一些加强厌氧消化策略:厌氧消化理论细化和种间电子传递的发现直接改变厌氧消化设计理念和运行形式。随后描述一些对厌氧消化具有强烈推动作用的新技术和新理念:机器学习有助于了解厌氧消化这一复杂黑箱,而合成生物学更将从概念上重新定义厌氧消化。 最后对未来厌氧消化技术进行了展望:厌氧消化的发展将趋向于高效化、智能化、定制化,未来更将成为一个绿色平台,实现能源和物质的社会循环。
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    能源环境保护
    2023年第01期
    321
    250
  • 作者(Author): 钱志敏, 孙移鹿, 张雪宁, 邵晨阳, 张敬哲, 潘晨晨, 程浩毅, 任南琪, 王爱杰

    摘要:为了降低人类生产和生活过程排放的氮素污染物对自然水体的环境压力,我国污水处理厂的总氮排放标准在持续提升,对生物脱氮技术的稳定性和经济性提出了极大的挑战。 硫自养反硝化技术不受水质低碳氮比限制,在脱氮成本、污泥产率及碳减排等方面优势突出,受到学术界和工业界的广泛关注。 经过长期研究积累和工程实践,硫自养反硝化技术已经发展和衍生出多元化的工艺系统。 本文聚焦于硫基功能材料作为反硝化电子供体驱动的自养生物脱氮过程,对功能材料性能、功能微生物特征、适配型工艺系统及应用现状进行了系统综述,旨在厘清研究进展和预判发展方向。
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    能源环境保护
    2023年第02期
    103
    96
  • 作者(Author): 张亚雷, 郝泽伟, 由晓刚, 姚广磊, 贾炎, 杨黎彬, 陈家斌, 周雪飞

    摘要:工业废水处理行业是我国现代化进程中不可或缺的一部分,在工业化发展历程中扮演着重要的角色,但是传统的废水处理工艺会消耗大量的资源能源,并产生温室气体,对人类和生态系统造成了严重的威胁。 在当前双碳背景下,迫切需要寻求一种低碳、绿色的工业废水处理理论和技术,以进一步满足我国工业废水的绿色、低碳化处理。 微藻固碳耦合工业废水处理被认为是一种绿色环保、可持续发展的低碳技术,将其应用于工业废水和燃煤烟气的处理,能够有效固定、净化污水和烟气中的碳、氮、磷等污染物质,减少碳排放,还可以获得有价值的生物质资源,为废水处理带来显著的环境效益与经济效益。 因此,对微藻处理工业废水的主要作用机制、燃煤烟气的减排机理和微藻固碳的强化措施进行了系统探讨,旨在对传统污水处理工艺进行低碳化重塑,促进污水处理行业革新升级,引领污水处理向低碳化方向发展。
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    能源环境保护
    2023年第01期
    274
    190
  • 作者(Author): 尹星, 郭雲, 任乐辉, 王雪野, 王志伟

    摘要:针对焦化废水膜浓缩过程所产浓缩液中难降解有机物浓度高、处理难度大的问题,本研究采用简便的喷涂法制备了 Pd 负载多孔钛的阳极,并构建了以 Pd / Ti 为阳极和钛网为阴极的电催化氧化装置,实现了焦化废水反渗透浓缩液中难降解有机物的高效稳定去除。 在电流密度为5 mA/ cm2时,运行 4 h 后,Pd / Ti 阳极对反渗透浓缩液的 COD 去除率为 86.3%,远高于掺硼金刚石(46.7%)和铱钽电极(34.0%)。 气相色谱-质谱分析结果表明,以 Pd / Ti 为阳极的电催化体系可将反渗透浓缩液中的难降解有机物(如 1-硝基-3,5-二甲基金刚烷)转化为结构简单的降解产物(如 2-戊炔-1-醇)。 在 28 h 连续运行过程中,COD 出水均低于 50 mg / L 以下,满足《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB 16171—2012)中废水直接排放标准限值。 以上结果表明,Pd / Ti 阳极具有高效、低耗处理焦化废水反渗透浓缩液中难降解有机物的潜力。
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    能源环境保护
    2023年第06期
    93
    25
  • 作者(Author): 李佳, 汪涵, 王亚宜

    摘要:随着国家和地方污水排放标准的提升,已建城市污水处理厂普遍面临提标改造的重要挑战,且出水总氮达标是提标改造任务的重点和难点。 基于此,本文阐述了双碳时代下低碳氮比城市污水生物脱氮提质增效的技术路径,展望了未来研究方向。 首先系统综述了城市污水厂强化生物脱氮效能的常规路径,立足深度挖掘原有生物处理工艺脱氮潜力和增设反硝化生物滤池深度处理工艺两个方面进行了总结;其次全面介绍了新型低碳自养生物脱氮工艺(如厌氧氨氧化、硫自养反硝化和铁自养反硝化)的研究进展和应用前景,为构建绿色、高效的自养生物脱氮系统以及异养-自养耦合深度脱氮系统提供理论依据与技术支撑;最后展望了未来城市污水生物脱氮的发展方向与趋势,通过与生物技术、材料技术和信息技术等多学科的交叉融合,推动污水生物脱氮领域的技术变革与科技创新。 本文以期为城市污水脱氮的减污降碳协同增效提供参考。
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    能源环境保护
    2023年第02期
    103
    91
  • 作者(Author): 王玲娜, 田晨昕, 戴若彬, 王志伟

    摘要:膜分离技术因具有分离效率高.过程无相变.易于自动化控制等优点.在污/ 废水处理.水回用.海水淡化.苦咸水处理等领域应用广泛.在[双碳"战略布局下.膜法水处理技术须向可持续发展方向迈进.当膜到达寿命终点时.采用适当方法对其进行处理回收.从而循环利用膜本体或膜配件.能有效减少填埋或焚烧等处理处置方式带来的资源浪费和环境危害.本文综述了目前寿命终点膜的主流再生循环利用技术.将膜本体的循环利用技术划分为直接循环利用技术与间接循环利用技术.重点综述了间接循环利用技术中寿命终点高压膜降级再生.寿命终点低压膜升级再生与寿命终点膜平级再生的前沿进展.并系统总结了寿命终点膜再生前后的水渗透率.截留率等分离性能指标.同时概述了寿命终点膜配件的循环利用技术.最后.提出了水处理寿命终点膜再生循环利用技术的未来发展方向.
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    能源环境保护
    2023年第01期
    179
    82
  • 作者(Author): 黄开龙, 杨庆, 潘赫男, 左怡琳, 许柯, 张徐祥

    摘要:脱硫废水低碳资源化利用是推动燃煤电力行业废水零排放、实现经济收益与环境保护相向而行的关键。 本文在分析脱硫废水水质特征的基础上,概述了燃煤电厂脱硫废水资源化利用模式与技术的发展进程,系统阐述了脱硫废水资源化技术类别、技术原理、技术特点及适用性,评估了典型应用案例的应用效果与经济性,并展望了脱硫废水资源化利用方向。 脱硫废水资源化技术经历了高盐水资源化、低盐水资源化以及分质资源化 3 个阶段,现行分质资源化技术主要包括化学沉淀分质、膜分质和热蒸发分质;相对而言,膜分质技术的水质适应性更强,资源化产品更丰富,能耗药耗更低,是脱硫废水低碳资源化的有效手段;基于膜分质资源化的脱硫废水零排放工艺具有技术与经济可行性,其中纳滤与离子交换电渗析耦合的膜分质资源化技术,在减少预处理药剂与降低系统运行成本方面具有显著优势;选择性" 离子交换膜" 是脱硫废水低碳资源化与零排放的瓶颈,开发低成本、高效率、耐污染的膜材料是未来的研究重点。
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    能源环境保护
    2023年第01期
    293
    162
  • 作者(Author): 黄开龙, 杨庆, 潘赫男, 左怡琳, 许柯, 张徐祥

    摘要:脱硫废水低碳资源化利用是推动燃煤电力行业废水零排放、实现经济收益与环境保护相向而行的关键。 本文在分析脱硫废水水质特征的基础上,概述了燃煤电厂脱硫废水资源化利用模式与技术的发展进程,系统阐述了脱硫废水资源化技术类别、技术原理、技术特点及适用性,评估了典型应用案例的应用效果与经济性,并展望了脱硫废水资源化利用方向。 脱硫废水资源化技术经历了高盐水资源化、低盐水资源化以及分质资源化 3 个阶段,现行分质资源化技术主要包括化学沉淀分质、膜分质和热蒸发分质;相对而言,膜分质技术的水质适应性更强,资源化产品更丰富,能耗药耗更低,是脱硫废水低碳资源化的有效手段;基于膜分质资源化的脱硫废水零排放工艺具有技术与经济可行性,其中纳滤与离子交换电渗析耦合的膜分质资源化技术,在减少预处理药剂与降低系统运行成本方面具有显著优势;选择性" 离子交换膜" 是脱硫废水低碳资源化与零排放的瓶颈,开发低成本、高效率、耐污染的膜材料是未来的研究重点。
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    能源环境保护
    2023年第01期
    293
    162

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