- 张轶洋;高冰洁;周小国;陈祥;董滨;蔡辰;
我国城市污泥处理处置已发展到新的阶段，工作重点逐渐从污泥处理转向资源化利用。污泥经稳定化处理后用于土地利用，对土壤有机碳的积累和固持具有正面作用。对污泥土地利用的方式、标准及相关的应用研究案例进行了综述。结果表明，污泥土地利用不仅可以改善土壤性质，还能够有效提高土壤有机碳含量。通过对比不同污泥土地利用方式，发现园林绿化和生态修复相结合的土地利用形式具有较大的发展潜力。进一步总结了污泥土地利用对土壤有机碳的影响机制，分别从污泥有机质组分、物理化学过程和微生物驱动因素等方面进行了深入分析。在物理化学过程方面，污泥的施用可显著改变土壤结构和pH，进而影响土壤有机碳的转化与固存。在微生物过程方面，污泥施用后微生物群落和功能的变化是影响土壤有机碳周转的关键因素，其中微生物残体对于有机碳累积至关重要。通过系统梳理国内外相关研究进展，可为污泥的土地利用及可持续管理提供理论支撑与指导。
2025年06期 v.43 1-12页 [查看摘要][在线阅读][下载 1209K] [下载次数：470 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 李左月;周一杰;张毅彪;陈思思;王硕;李激;
微生营养激励素（MNS）是由活性污泥通过碱热水解技术分离萃取得到的产品，富含植物必需营养元素（C、N、P、K）和激励素物质，能够同时实现污泥资源化处理和农业可持续发展。设置空白对照（CK）、化肥（CF）和微生营养激励素（MNS）试验组，评估了MNS对大豆品质和土壤质量的协同提升效应。与CF相比，施用MNS大豆籽粒中蛋白质、脂肪酸和氨基酸分别提高了1.71%、17.96%、10.58%。同时，MNS施用提高了土壤有机质（+13.73%）、速效磷（+28.66%）和速效钾（+44.18%）含量，但降低了铵态氮含量（-10.34%）。MNS可调控根际微生物群落，富集Azohydromonas、Chloroflexaceae和Sphingomonas等功能菌群，提升根际花生四烯酸、色氨酸和豆甾醇等代谢物丰度，以此促进根际碳氮循环和养分释放。研究表明，施用MNS能够调节大豆根系-土壤-微生物的相互作用，进而提高大豆品质和土壤质量。
2025年06期 v.43 13-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 1631K] [下载次数：71 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 刘庆鸿;邱春生;刘楠楠;刘博;马俊立;陈旭;张亚平;王少坡;
生物炭可有效提升污泥厌氧消化效率和稳定化重金属。以黄杨木屑为原料，分别在300,500,700℃缺氧条件下热解制备生物炭，考察生物炭投加对城市污泥厌氧消化效果、重金属（Cu、As、Ni、Cr和Pb）含量、化学形态以及生态风险的影响。结果表明：生物炭投加有助于保持污泥厌氧消化系统pH稳定，并缓解氨氮的积累，累积产甲烷量较空白组提升了80.55%～132.52%,700℃下热解制备的生物炭在20 g/L的投加量下对厌氧消化效率的提升效果优于其他条件。生物炭投加后，厌氧消化污泥重金属含量较空白组增加了4.79%～85.54%，单因子污染指数和内梅罗综合污染指数有不同程度的提升，但PI_i值和NPI值仍<1（属清洁水平）。此外，生物炭投加后厌氧消化污泥重金属弱酸提取态占比下降，同时残渣态占比增加，重金属得到进一步稳定化；500℃下热解制备生物炭投加量为20 g/L时，厌氧消化后污泥重金属风险评价指数（RI值）为58，较空白组（RI=111）降低了47.75%。投加生物炭可有效控制厌氧消化污泥中重金属的潜在生态风险。
2025年06期 v.43 24-33页 [查看摘要][在线阅读][下载 1766K] [下载次数：508 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：0 ] - 范明阳;卞会唱;杨艳坤;王硕;
分析了无锡市3座污水厂4种污泥的泥质参数，并探究药剂配比对污泥脱水性能的影响。研究结果表明，污泥含固率、胞外聚合物（EPS）中蛋白和多糖含量、污泥比阻（SRF）是影响脱水性能的关键因素。运用均匀试验设计原理与线性回归分析手段，构建了药剂添加剂量与污泥毛细吸水时长（CST）、有机物质占比及固体含量间的线性相关性模型。模型验证成效显示，在所设定的药剂添加比例区间（石灰：13%～25%;PAM:1?～9?）之内，方程标准误差<1.5，模型适用性较好。该研究为污泥脱水药剂投加提供了科学依据，对提升脱水效能、降低处理成本具有积极作用，可有效促进污泥处理及最终处置的可持续性发展。
2025年06期 v.43 34-40页 [查看摘要][在线阅读][下载 1198K] [下载次数：418 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 刘博;张毅彪;黄凯文;王硕;李激;
随着我国污水处理能力的增加，污水处理过程中产生的剩余污泥量也与日剧增。污泥处理问题亟待解决，其中污泥脱水是关键环节。污泥高含水率会为后续处理带来诸多处理难题，增加处理成本。综述了污泥脱水技术，涵盖机械脱水和污泥干化等方式，并对其在实际应用中的优劣势进行了分析。对影响污泥脱水性能的因素进行了系统研究，明确胞外聚合物（EPS）、胶体颗粒物等多种因素的作用机制。此外，全面介绍物理、化学和生物调理方法及其效果，并对每种调理脱水方式列举应用案例，总结了污泥脱水效果，为污泥处理提供参考。在此基础上，展望了污泥脱水实现资源化和低碳化的未来方向，主要包括技术创新以及协同处理等，旨在促进污泥处理领域的可持续发展。
2025年06期 v.43 41-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 1349K] [下载次数：308 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 冯臣;张含;高金华;王佳伟;文洋;任征然;李相昆;
污泥厌氧发酵生产挥发性脂肪酸（VFAs）是实现污泥资源化的一种极具潜力的途径，VFAs不仅是多种工业产品的前体物质，而且在污水生物处理过程中可作为补充碳源。然而，其应用推广受限于产酸量低、产酸过程不稳定等因素。因此，探究提升污泥发酵产酸效果的策略及其发酵液的应用潜力，已成为研究领域的热点问题。已有研究主要集中于探讨污泥发酵产酸的机理及其影响因素，对污泥强化产酸方法的系统归纳以及发酵液中富含的VFAs后续应用的研究尚显不足。概述了污泥厌氧发酵产酸的机理，并对4种常见的污泥强化产酸策略——预处理、膜技术、碱性发酵、共发酵的优势与局限性进行了总结。进一步介绍在上述强化策略作用下，污泥发酵液的应用途径，包括作为合成聚羟基脂肪酸酯（PHAs）、中链脂肪酸（MCFAs）及生物能源的原料，微生物燃料电池（MFC）的制备，及作为污水脱氮除磷的补充碳源。指出了现有污泥强化产酸技术与发酵液应用领域所面临的挑战与不足，并对未来的研究方向进行了展望，以期为提高污泥资源回收率与发酵产物利用率提供参考。
2025年06期 v.43 51-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 1323K] [下载次数：537 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：0 ] - 王辉;刘博;杜丹丹;朱泓霓;翟鹏祥;马江航;张卓;徐志嫱;
固定化小球藻对剩余污泥厌氧消化液中的氮磷具有良好的去除效果，对剩余污泥的减量化处理具有重要意义。以海藻酸钠（SA）为载体、粉末活性炭（PAC）为吸附剂、氯化钙（CaCl_2）为交联剂，分析了3种物质的配比浓度对固定化小球藻传质性、稳定性、比生长速率等性能的影响，通过正交实验对固定化条件进行优化，研究固定化条件的最佳配比，及其对剩余污泥厌氧消化液中的氮磷处理效能。结果表明，当SA、PAC和CaCl_2的质量浓度分别为2.5%、4.5%、0.2%时，小球藻的比生长速率最佳，此时固定化小球藻对剩余污泥厌氧消化液中NH_4~+-N、TP和COD的去除率分别可达96.70%、51.30%和52.92%，比悬浮态小球藻组分别高出3.13,17.05,8.53百分点。随着重复使用次数的增加，固定化小球藻的比生长速率和对厌氧消化液中NH_4~+-N、COD和TP的去除率随之降低。此外，N/P、Ca~(2+)浓度和COD浓度会影响固定化小球藻对剩余污泥厌氧消化液中氮、磷的去除效果。该研究结果可为剩余污泥厌氧消化液的处理提供理论支撑与技术参考。
2025年06期 v.43 65-76页 [查看摘要][在线阅读][下载 1716K] [下载次数：415 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 王航;陈祥;王先恺;李锟;乔雪园;刘枫;刘阳生;
城市污泥经过水热碳化处理可实现减量化和无害化。通过实验探究水热碳化的反应温度、反应时间和反应介质对污泥水热炭中重金属性质的影响，分析城市污泥水热碳化过程中重金属的迁移转化机制和生态毒性评价。结果表明：经过水热碳化处理后，污泥中的重金属大部分被富集在水热炭中，从不稳定态F1/F2/F3转化为相对稳定态F4/F5，其稳定化程度与反应强度呈正相关，其中反应温度对重金属形态转化的影响更为显著。通过RAC生态风险指标评价可知：中性反应条件下，除了Mn仍处于中等风险水平外，其余重金属的生态毒性均降至低风险水平。采用2%H_2SO_4作为反应介质，则220℃水热碳化1 h为最佳条件，此时水热炭中所有重金属的生态毒性均降至低风险水平。此外，污泥经过水热碳化处理，其SPLP、TCLP和PBET浸出毒性均降低，并满足GB 5085.3—2007《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》和GB 16889—2008《生活垃圾填埋场污染控制标准》相关要求，有利于安全妥善处置。
2025年06期 v.43 77-85页 [查看摘要][在线阅读][下载 1602K] [下载次数：576 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 赵水钎;段妮娜;顾敏燕;
城镇污水污泥富集了污水中的资源物质与污染物质，污泥处理处置作为污水处理终端治污环节，既贡献了不可忽视的碳排放量，也具有可观的资源和能源回收潜力。系统分析了污泥处理处置各工艺单元的碳排放构成和主流技术路线碳排放特点，从逸散性温室气体减排、节能降耗、能源资源回收利用等角度出发，探讨厌氧消化+土地利用、好氧发酵+土地利用、焚烧+建材利用3条技术路线的碳减排技术研究与应用进展，提出3项具有应用前景的新型能源资源回收利用技术，最后对我国未来污泥处理处置的发展方向进行了展望。
2025年06期 v.43 86-94页 [查看摘要][在线阅读][下载 1186K] [下载次数：1518 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：0 ] - 李晨光;邓巧斯;杜惟玮;
石化污水由于来水复杂、处理流程长，传统的工艺优化方法往往依赖于经验、耗时长、试错成本高，且对于较大的工艺调整具有不可预测的风险。活性污泥与厌氧消化综合性机理模型在市政污水处理行业得到了较好的使用与验证，但在工业污水处理中的使用则存在一定挑战；在工业污水处理中应用模型，需要确定目标工业水质组分及其对生化反应动力学和污泥沉降性的影响。以专业污水建模软件BioWin为工具，结合数据分析，建立了能反映厌氧消化反应、纯氧曝气、表面曝气、膜反应器等污水生化处理设施当前运行现状的工艺模型。结合对工艺的深入理解，采用单因素与复合因素分析，设置了大量工艺分析情景，利用已校准的模型进行定量化评估，在目标污水处理厂实现了以节约运行成本、减少操作人员工作量为目标的系统化优化效果。
2025年06期 v.43 95-104页 [查看摘要][在线阅读][下载 1671K] [下载次数：331 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ]
- 薛涛;关欢欢;陈春生;俞开昌;黄霞;
已有小试与中试研究证明机械振动是一种可行的、低能耗的MBR膜污染控制手段。北京窦店再生水厂是国内外第1座同时采用机械振动MBR(V-MBR)与曝气吹扫MBR(AS-MBR)工艺的实际城镇污水处理工程，2年的运行数据表明：在较低进水碳氮比[ρ（COD）/ρ（TN）≈5]时，V-MBR工艺出水TN浓度比AS-MBR降低4 mg/L以上，但V-MBR工艺出水COD、NH_4~+-N、TP浓度与AS-MBR工艺相近。V-MBR膜池内源脱氮与AS-MBR膜池内源释放氮的差异贡献了约70%的V-MBR脱氮能力提升量。V-MBR污泥硝化、反硝化、释磷与吸磷速率分别比AS-MBR高出18%、19%、19%与14%。水厂主要的硝化菌属为Nitrosomonas与Nitrospira，反硝化菌属为Denitratisoma、Terrimonas与Thauera等，聚磷菌属为Dechloromonas与Ca. Accumulibacter,V-MBR中硝化菌、反硝化菌与聚磷菌属的相对丰度均高于AS-MBR。V-MBR工艺运行电耗为0.35 kW·h/m~3，比AS-MBR节能0.13 kW·h/m~3，其中膜振动电机相比吹扫风机的节能贡献占比约为85%。V-MBR的化学除磷药剂成本比AS-MBR减少33.3%。V-MBR工艺强化脱氮除磷与节能优势显著，未来可进一步优化振动设备机械结构。
2025年06期 v.43 105-114页 [查看摘要][在线阅读][下载 1793K] [下载次数：69 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 邢传宏;王梦园;西蒙克里斯蒂娜;胡富静;张艳;陈伟;
大型污水处理厂实时调控困难导致超标风险长期存在，迫切需要过程仿真软件指导达标运行。以北方某A~2/O工艺污水处理厂为研究对象，借助BioWin6.0构建适用模型，面向GB 3838—2002《地表水环境质量标准》的准Ⅳ类标准深入开展仿真运行优化，分别以控TN优先和控TP优先模拟得到四季推荐运行参数。谨以冬季为例，对冬季控TN优先推荐运行参数进行验证，结果表明COD、NH_4~+-N和TP 3个指标均稳定优于GB 3838—2002准Ⅳ类标准。值得注意的是，模拟出水TN浓度相比优化前最高降低21.2%；模拟出水TP浓度相比优化前最高降低15.6%，甚至优于地表水准Ⅲ类标准。可见该厂运行升级改造仍有较大空间，所得四季推荐运行参数可为大型污水处理厂降本增效提供借鉴和指导。
2025年06期 v.43 115-126页 [查看摘要][在线阅读][下载 1689K] [下载次数：125 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 刘转年;刘威;廖晟;
采用硼氢化钠（NaBH_4）将氧化石墨烯（GO）与Fe（Ⅱ）还原制备rGO/Fe(0)复合材料，以Cr（Ⅵ）模拟废水为研究对象，采用SEM、XPS、FT-IR、XRD及BET表征技术对rGO/Fe(0)进行微观形貌和物化性质表征分析，结合吸附动力学、吸附热力学和吸附等温线等模型探究rGO/Fe(0)对Cr（Ⅵ）的吸附还原性能及机理。结果表明：rGO/Fe(0)相对rGO的比表面积（20.03 m~2/g）提高了111.1%，孔容（0.08 cm~3/g）提高了162.5%，孔径（16.45 nm）提高了21.7%。rGO/Fe(0)将Cr（Ⅵ）吸附还原成Cr（Ⅲ）后被rGO固定在表面，剩余的部分Cr（Ⅲ）扩散到溶液中。pH=3时，rGO/Fe(0)对Cr（Ⅵ）的去除量为28.75 mg/g，其中还原量为23.91 mg/g，溶液中的Cr（Ⅲ）为11.54 mg/L。rGO/Fe(0)去除Cr（Ⅵ）的主要机理为静电吸引、还原作用和络合作用。rGO/Fe(0)对Cr（Ⅵ）的去除率为57.5%，其中还原反应贡献率为83.2%，说明rGO/Fe(0)去除Cr（Ⅵ）的主要机理为还原反应，同时Fe(0)被氧化成Fe（Ⅱ）和Fe（Ⅲ）。循环利用结果表明，rGO/Fe(0)在循环4次后对Cr（Ⅵ）去除率降低17.6百分点。rGO/Fe(0)对实际Cr（Ⅵ）废水的去除率为79.5%。
2025年06期 v.43 127-137页 [查看摘要][在线阅读][下载 2081K] [下载次数：443 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 姚景;颜子涵;郝成名;王树立;李卓;吴志根;
随着国家对工业废水污染物“零排放”要求的提出，高盐工业废水热蒸发成为高盐废水减量化处理的最后工序。其中，作为蒸发工艺中核心设备——废水加热器，其表面结垢问题成为限制蒸发结晶工艺快速发展的主要障碍。基于环氧树脂涂层具有良好的耐腐、防垢效果，研究使用两步法（刻蚀+浸渍）在金属基材表面制备涂层得到具有良好阻垢效果的疏水金属基材，环氧树脂涂层厚度仅为微米级别，且水接触角可达到（137±1.5）°。经过3种盐溶液的测试发现，结垢量下降了50%以上，平均结垢速率稳定在0.02 mg/（cm~2·h）以下，并且在结垢168 h后阻垢效果依旧可保持45%以上。研究制备得到的聚合物铝基具备优良的疏水、阻垢性能，可以有效对抗高盐溶液的结垢侵蚀，是一种具有优良耐垢性能的金属基材。
2025年06期 v.43 138-146页 [查看摘要][在线阅读][下载 1662K] [下载次数：34 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 程梦源;汤雯;赵娴;杨泽楷;李洪双;田思语;罗丹;谢雪迎;李浦风;邱恺培;
全氟和多氟羧酸（per-and polyfluorinated carboxylic acids, PFCAs）及异构体种类繁多、环境风险大，近年来受到广泛关注。现有检测方法在缺乏标准品的前提下，难以满足PFCAs异构体精准分析需求。基于待测分子体积与阻断电流线性响应关系的单分子检测方法，能够实现无需标准品的PFCAs检测，但对PFCAs异构体的分辨能力尚待验证。以脂肪族单氢取代PFCAs位置异构体为研究对象，发展了一种耦合频率调制的多维特征单分子算法，实现了野生型Aerolysin纳米孔对上述PFCAs异构体待测物近100%的准确识别。
2025年06期 v.43 147-153页 [查看摘要][在线阅读][下载 1272K] [下载次数：75 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 吴淼;柏文文;刘伊丰;
开发和利用非常规水资源——雨水资源是缓解水资源供需矛盾的重要途径。电絮凝能显著加速泥沙沉降，在较短时间内提升和改善水质，避免了因自然絮凝时间较长而引起的雨水利用时效性低的问题。设计室内实验，探究了电流密度、极板间距、泥沙初始浓度和反应时间对泥沙沉降的影响，选取浊度去除率、絮团粒径能耗为评价指标，共完成128组实验，并利用响应面法验证和优化参数组合。结果表明：根据溶液中的泥沙分布及浊度变化情况，反应0～10min为絮凝前期，泥沙颗粒去除主要依靠自然沉降；反应20～40 min为絮凝后期，此阶段内铝酸络合物与泥沙颗粒吸附结合，主导小颗粒泥沙絮凝沉降。电流密度较低（10 A/m~2）时，浊度去除率上升缓慢；而电流密度较高（40 A/m~2）时，浊度去除率达到快速上升之后下降。泥沙初始浓度较低（1 g/L）时，浊度去除率偏低，电絮凝效果未得以充分发挥；而泥沙初始浓度较高（3 g/L）时，浊度去除率同样偏低，这是因为泥沙过量而生成絮体不足。电解产生的气泡使得铝酸络合物与颗粒接触机率增强，此外铝酸络合物与泥沙浓度的比值是影响絮凝效果的主要原因，特别当电流密度>10 A/m~2，且电解20～25 min时，絮凝效果提升最为明显。响应面法优化表明，在电流密度为30 A/m~2，初始浓度为2.4 g/L，反应时间为37 min的运行条件下，电絮凝法对泥沙溶液浊度的去除率达到了91.28%，吨水处理成本为0.02元，电耗为0.06kW·h。该研究对电絮凝及雨水资源利用装置设计和应用具有参考价值。
2025年06期 v.43 154-165页 [查看摘要][在线阅读][下载 2030K] [下载次数：159 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ]